БЕЛОК p53 И ЕГО УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ФУНКЦИИ

Белок р53 и его универсальные функции… Успехи биологической химии, т. 47, 2007, с. 3–52 Белок р53 и его универсальные функции в многоклеточном организме 8 2007 г. П. М. Чумаков Институт молекулярной биологии им. В.А.Энгельгардта РАН, Москва I. Ведение. II. Исторический очерк. III. р53 обеспечивает альтру истическое поведение клеток многоклеточного организма. IV. Регуляция активности р53. V. Передача сигналов на р53. VI. Транскрипционная активность р53. VII. р53-регулируемые гены. VIII. Митохондриальная функция р53. IX. Регуляторные петли, контролирующие активность р53. X. р53 работает в любых условиях. ХI. р53 и старение. I. ВВЕДЕНИЕ В последние годы, пожалуй, ни один другой белок не изучался так интенсивно, как р53. За четверть века с момента его открытия р53 было посвящено более 40 тысяч научных работ, и их число неук лонно продолжает расти. Повышенное внимание к р53 определяется, прежде всего, ключевой ролью этого белка в защите от рака, наибо лее волнующей общество болезни. Раскрытие многочисленных механизмов функционирования р53 шло параллельно с изучением базовых механизмов распознавания и проведения сигналов внутри клетки, репарации генома, регуляции клеточного деления и клеточной смерти, координации метаболических процессов, регуляции взаимо действий между клетками. Поразительным образом функция р53 оказывалась связанной с каждым из перечисленных процессов, причем связи поддерживались на многих уровнях, образуя единую Принятые сокращения: ДСД – ДНК-связывающий домен; СКД – С-концевой домен; ТА-домен – домен, участвующий в транскрипционной активации. Адрес для корреспонденции: peter@chumakov.com Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 05-04-48979, гранта Меди цинского института Ховарда Хьюза № 55005603 и грантов Национальных инсти тутов здоровья США NIH R01 CA104903 и R01 AG025278. П.М.Чумаков регуляторную сеть. Очевидно, белок р53 не только получает сигналы о превышении некоторых пороговых величин в каждом из клеточных процессов, но и обеспечивает адекватные этим величинам ответы, обеспечивающие координированную коррекцию этих процессов, дальнейшее поведение и судьбу клеток. Роль р53 в организме можно сравнить с ролью дирижера в оркестре – его функции осуществляют контроль за выполнением выработанных эволюцией программ, схем поведения клеток в разнообразных условиях. Выполняя свою контрольную функцию, р53 не является самостоя тельным участником, необходимым для протекания тех или иных про цессов: его активность проявляется только в ответ на отклонения от нормы. Белок р53 не нужен для нормальной дифференцировки клеток и развития организма – фенотип рождающихся мышей, лишенных гена р53, ничем не отличим от нормальной. Его биологическая роль заключается в обеспечении стабильности генома и генетической однородности клеток в целостном организме. Не случайно ген р53 часто характеризуют метафорически, как «страж генома» [1], «ангелхранитель» [2], «ген совести клетки» [3], а мутантный ген – как «падший ангел» [4]. Эти эпитеты хорошо отражают роль р53 в предотвращении болезней и драматизм событий, связанных с утратой его функций. Контролирующая функция р53 заключается в предотвращении отклонений и связанных с ними патологий, а ее недостаточность ведет к неизбежному развитию серьезных заболеваний. Кроме этого, многие уже развившиеся патологические процессы приводят к гипер активности р53, что в свою очередь, может усугублять течение заболе вания. Сейчас установлена роль повреждений функции гена р53 в развитии не только онкологических, но также и сердечно-сосудистых, нейродегенеративных, метаболических заболеваний; обсуждается участие р53 в процессах старения организма. В данном обзоре нашей задачей было показать многогранность функций р53, многообразие сигналов, поступающих на р53 со сто роны всевозможных процессов внутри и вне клетки, а также много вариантность ответов клетки на проявления активности р53. Мы посвящаем этот обзор осмыслению стратегии р53 в обеспечении генетической стабильности, в поддержания генетического гомеостаза в многоклеточном организме и его значению для сохранения здоровья. Вне внимания мы оставляем огромный массив данных о конкрет ных механизмах нарушений р53 при раке, вопросы, связанные с перспективами использования р53-зависимых механизмов в кли нике. Эти вопросы были нами недавно детально рассмотрены в спе циальном обзоре [5]. Белок р53 и его универсальные функции… II. ИСТОРИЧЕСКИЙ ОЧЕРК В середине 20 века утвердилось представление о раке как о болезни генов, отвечающих за контроль деления клеток [6]. При изучении вирусного канцерогенеза было сформулировано представление об онкогенах как регуляторных генах, изменение активности которых приводит к опухолевой трансформации клетки [7]. К началу 70-х годов появилась технологическая база для изучения молекулярных функций генов, что позволило приступить к выяснению механизмов трансформации под действием вирусных онкогенов. Популярным объектом для изучения был мелкий ДНК-содержащий онкогенный вирус обезьян SV40, который онкогенен для грызунов и легко вызы вает трансформацию клеток в культуре. Поскольку для трансформа ции вирусом SV40 необходим и достаточен только ген, кодирующий большой Т-антиген [8], с этим белком связывались надежды на рас крытие механизмов злокачественного перерождения. В 1979 г. появилось несколько работ, указывающих на то, что в трансформированной клетке большой Т-антиген прочно связы вается с клеточным белком с молекулярным весом около 53 кДа первоначально получившим название клеточного Т-антигена [9–12]. Появилась надежда, что открытый белок представляет собой мишень для Т-антигена вируса SV40, через которую он осуществляет транс формацию клетки. Вскоре было отмечено накопление этого же белка в клетках, трансформированных по другим причинам, а также в клетках опухолей человека [13]. В крови раковых больных раком были обнаружены антитела, реагирующие с клеточным Т-антигеном [14], который вскоре было решено называть «р53». Полученные данные указывали на то, что р53, являясь опухолевым антигеном, представ ляет собой часто встречающийся маркер опухолевых клеток. Первые сведения о возможной функции р53 были получены в опытах по микроинъекции антител к р53 в культивируемые клетки, что приводило к задержке их вступление в S-фазу клеточного цикла [15]. Это указывало на некую роль р53 в процессах регуляции деления клеток, что дополнительно увеличило интерес к его изучению. Успешное клонирование кДНК р53 [16, 17], а затем и самого гена [18, 19], открыло дорогу для современных молекулярно-генетических исследований. Было установлено, что при введении в клетки конструк ций, экспресирующих р53, наблюдается кооперация р53 с онкогеном Ras в трансформации клеток, в то время как сам по себе р53 способен повышать возможное число делений первичных клеток в культуре, и даже вызывать их иммортализацию, т.е. бессмертие в культуре [20–22]. При этом онкогенные свойства заметно активировались при П.М.Чумаков введении искусственных мутаций в различные участки молекулы р53 [23]. Таким образом, р53 оказался в числе потенциальных онкогенов, причем частое обнаружение высоких уровней этого белка в клетках опухолей человека наводило на мысль, что с активацией онкогена р53 связана значительная часть раковых заболеваний. В 1989 г. произошло событие, которое вызвало переоценку прежних результатов. Было обнаружено, что ранее клонированные из культур клеток последовательности гена р53 содержат точечные мутации, и поэтому наблюдаемые онкогенные свойства в действительности соответствовуют мутантным формам р53 [24]. При экспрессии в клетках последовательностей гена р53, выделенных из нормальных клеток, онкогенных эффектов не наблюдалось; напротив, это приво дило к супрессии делений клеток в культуре [25–27]. В опухолях человека с большой частотой обнаруживались точечные мутации одной аллели гена р53, при одновременной делеции соответствующего участка второй хромосомы [28]. Это прямо указывало на то, что в опухолях человека ген р53 является частой мишенью для инактива ции, и что сам ген р53 следует рассматривать не как онкоген, а как опухолевый супрессор [29]. Подтверждением антионкогенной природы р53 явились фенотипы мышей с экспериментальными делециями гена р53. Неожиданно ока залось, что мыши с полностью делетированными обеими копиями гена р53 при рождении ничем не отличаются от контрольных животных. Они нормально развиваются и не имеют видимых фенотипических отклонений до достижения 2–3-месячного возраста, когда начинает проявляться склонность к злокачественным заболеваниям. К девяти месяцам практически все родившиеся нокаутные мыши поги бали от лимфом или других злокачественных заболеваний [30]. Выращиваемые в культуре фибробласты, полученные от эмбрионов мышей с делетированным р53, обладали беспрецедентной хромо сомной нестабильностью, приводящей к преобладанию полипло идных и анеуплоидных клеток (т.е. клеток с измененным числом хромосом) уже после первых делений в культуре [31, 32]. Стремитель ное накопление анеуплоидных клеток наблюдалось также в течение жизни мышей, и было одной из причин развития лимфом. III. р53 ОБЕСПЕЧИВАЕТ АЛЬТРУИСТИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ КЛЕТОК МНОГОКЛЕТОЧНОГО ОРГАНИЗМА С начала 90-х годов XX века было раскрыто множество фундамен тальных механизмов, с помощью которых р53 снижает вероятность Белок р53 и его универсальные функции… возникновения злокачественных заболеваний. Белковая молекула р53 обладает множеством функций, однако их характер позволяет утверждать, что р53 обеспечивает соблюдение интересов целостного организма, в том числе, ценой пожертвований интересами отдельной клетки. Биологическая, эволюционная роль р53 присуща именно мно гоклеточным организмам. Благодаря активности р53 клеткам много клеточного организма свойственно альтруистическое поведение, при котором ослабленные и поврежденные клетки сами жертвуют собой, не вступая в конкурентные взаимоотношения с окружающими более здоровыми клетками. В результате строго соблюдения запрета на конкуренцию между клетками становится невозможным генетический отбор, который позволил бы выживать и давать потомство наиболее приспособленным к тому или иному условию мутантным вариантам клеток. Функция р53, таким образом, обеспечивает генетическую ста бильность, генетическую однородность соматических клеток. Обеспечивая эти макроцели р53 использует множество альтерна тивных стратегий. Он выполняет функцию надзора за целостностью отдельных структур, за своевременностью и адекватностью тех или иных процессов в клетке. Очевидно, что любые повреждения и отклонения должны либо исправляться, либо клетка должна пре кратить существование, чтобы не дать генетически-измененное потомство. Под контролем р53 устанавливаются границы допусти мых отклонений от оптимума, допустимые уровни экспозиции на внешние и внутренние стрессовые факторы. Таким образом р53 может осуществлять профилактическую функцию, предупреждая повреждения от вредоносных воздействий. Клетка, попавшая в неблагоприятные условия и получившая повреждения, должна либо ускорить процессы репарации, либо лишиться способности к делению или даже погибнуть вследствие апоптоза. Судьба клетки определяется в зависимости от уровня и активности р53, что, в свою очередь, зависит от характера и интенсивности воздействия, а также от тканеспецифической настройки механизмов, регулирующих актив ность р53. За счет активности р53 происходит также тонкая адаптив ная регуляция таких процессов, как соотношение между гликолитичес ким и аэробным метаболизмом, активность антиоксидантных систем, обеспечение более или менее экономного расходования ресурсов в зависимости от доступности питательных веществ. Благодаря функ ции р53 отслеживаются, оцениваются и координируются практически все процессы внутри клетки, а сам р53 как бы выступает в качестве «проводника божественной воли» в клетке, обеспечивая приоритет интересов организма над интересами отдельной клетки. П.М.Чумаков Каким же образом р53 осуществляет в клетке столь сложные функции? Безусловно, свою функцию р53 выполняет взаимодействуя с множеством компонентов единой регуляторной системы, централь ным элементом которой он является. Эта система включает сложный и разветвленный сенсорный компонент, который собирает информацию о состоянии структур, условий и процессов внутри клетки, что далее трансформируется в адекватную условиям перенастройку аппарата, отвечающего за функциональное состояние белка р53. В соответствии с изменениями своей активности р53 влияет на эффекторные компоненты системы, функция которых определяет конечные последствия принятых решений. Следует, однако, иметь в виду, что результирующее действие р53 во многом зависит от типа клетки, или тканеспецифического контекста, в котором проявляется его активность. Активности р53 не только сложно регулируются, но и чрезвы чайно разнообразны по своей природе. Наиболее изучена его способ ность действовать в качестве транскрипционного фактора. Белковая молекула р53 имеет характерное для транскрипционного фактора строение и состоит из доменов, определяющих способность к узна ванию и связыванию со специфическими последовательностями ДНК, а также к взаимодействию с компонентами транскрипционной машины и ее активации. Связываясь с регуляторными участками определенных генов, р53 обычно вызывает их активацию, хотя неко торые гены он, напротив, репрессирует, используя для репрессии несколько альтернативных механизмов. Значительная часть эффек тов, вызываемых р53, складывается из активностей регулируемых им генов. Следует учитывать выраженную индивидуальность в реакции различных типов клеток на действие р53, поскольку вели чины индукции или репрессии р53-регулируемых генов, а также их взаимные пропорции в разных типах клеток могут существенно различаться. Активности р53 не ограничиваются его влиянием на транскрип цию. Описано несколько транскрипционно-независимых функций р53 (например, способность транслоцироваться в митохондрии и оказывать про-апоптозное действие, способность непосредственно участвовать в репарации повреждений ДНК), функциональная направ ленность которых также хорошо соответствует стратегии р53 на обеспечение генетической стабильности. Таким образом, р53 реали зует свою стратегию всеми доступными средствами и выступает не только как интегратор и координатор, но, в некоторых случаях, и как непосредственный исполнитель поставленной задачи. Белок р53 и его универсальные функции… IV. РЕГУЛЯЦИЯ АКТИВНОСТИ р53 До недавнего времени считалось, что в нормальных клетках вне каких‑либо стрессов активность р53 практически отсутствует. Неза висимо от условий ген р53 транскрибируется с постоянной интен сивностью, а синтезирующиеся мРНК транслируются с образованием белка р53. Однако белок р53 обладает исключительно коротким временем жизни, что достигается за счет регулируемого активного убиквитин-зависимого и убиквитин-независимого разрушения в системе 26S и 20S протеасом (рис. 1) [33, 34]. Инициаторами разрушения р53 в системе 26S протеасом служат несколько убиквитиновых лигаз типа Е3. Наиболее изученной среди них является убиквитиновая лигаза Mdm2, которая сама является продуктом гена, активируемого р53 [35–37]. В результате, повышение активности р53 приводит к индукции Mdm2, и, соответственно, к усилению разрушения р53 в 26S протеасомах. Таким образом, за счет белка Mdm2 устанавливается обратная связь, обеспечивающая саморегуляцию активности р53. Недавно установлено участие других Рис. 1. Регуляция протеасомного разрушения белка р53. 10 П.М.Чумаков убиквитин-лигаз типа Е3 (Cop1, Pirh2, ARF-BP/MULE, CHIP) в регу ляции уровней р53 [38–41], причем две из них (Cop1 и Pirh2), подобно белку Mdm2, выступают в качестве транскрипционных мишеней и, таким образом, вместе с р53 образуют обратные регуляторные связи. Это указывает на еще большую сложность регуляции разрушения р53, хотя вклад каждого из этих белков еще предстоит оценить. Разрушение р53 может осуществляться также по убиквитин‑неза висимому пути, в 20S протеасомах [42]. Этот путь быстрого разру шения характерен для белков, имеющих выраженные неструктури рованные участки, в частности, он реализуется при разрушении денатурированных белков [43]. Маскирование неструктурированных участков при образовании белковых комплексов может способство вать стабилизации исходно нестабильных белков [34]. Белковая молекула р53 имеет неструктурированные участки в N- и С-концевых областях, что обуславливает ее разрушение в 20S протеасомах. Про цесс вхождения неструктурированных белков в 20S протеасому регулируется NAD(P)H-зависимой хиноновой оксидоредуктазой NQO1, которая при наличии NADH связывается с такими белками и предотвращает их разрушение в 20S протеасомах [34]. Стрессы, приводящие к повреждениям ДНК, способны усиливать взаимодейст вие NQO1 с р53, вызывая его накопление [42]. Механизмы разрушения р53 при участии убиквитиновой лигазы Mdm2 по-прежнему остаются наиболее изученными, и вероятнее всего, наиболее значимыми для регуляции его активности. Процесс взаимодействия р53 с белком Mdm2 тонко регулируется за счет мно жества механизмов [44]. Одни механизмы направлены на регуляцию активности Mdm2, в то время как другие – нацелены на модификации его мишени – самого белка р53 [45]. Важным компонентом регуляции активности Mdm2 служит близ кородственный белок MdmX, который имеет очень сходное строение [46], но в отличие от Mdm2 не обладает Е3 убиквитин-лигазной актив ностью [47]. Белок MdmX связывается с N-концевой областью р53, подавляет его транскрипционную активность [48], но не вызывает его разрушения. Он также способен гетеро-олигомеризоваться с Mdm2 [49, 50], что с одной стороны, приводит к стабилизации Mdm2 [51], а с другой – к ускорению разрушения MdmX [52]. Таким образом, изменения соотношений этих двух белков может тонко регулировать количество и активность р53. Образование комплексов р53 с белками Mdm2 и MdmX также регулируется: например, некоторые рибосомные белки (L5, L11 и L23) связываются с Mdm2, подавляют его активность в отношении Белок р53 и его универсальные функции… 11 р53 [53–55] и одновременно стимулируют разрушение MdmX [56], что приводит к активации р53 в ответ на определенные состояния, характеризуемые как рибосомальный стресс [57, 58]. Модификация активности белка Mdm2 происходит и при его связывании с белком-активатором транскрипции р300/СВР, что при водит к переключению способности Mdm2 с моно-убиквитинирования на полиубиквитинирование р53 [59], которое необходимо для узнава ния 26S протеасомами и разрушения белка [60]. Транскрипционный фактор YY1 [61, 62] и транскрипционный репрессор KAP1 [63] также могут ускорять разрушение р53, поскольку связывание этих белков усиливает взаимодействие Mdm2 и р53. Активирует разрушение р53 также связывание Mdm2 с белком ганкирином, который, в свою оче редь, взаимодействует с протеасомной АТФазой S6 [64]. Белок Mdm2, также как и р53, сам подвергается разрушению в 26S протеасомах, но этот процесс может регулироваться за счет специ альных ферментов, удаляющих убиквитиновые остатки. Установлено, что белок HAUSP, один из таких ферментов, удаляет убиквитин с белка Mdm2 [65], в то время как другой белок, Daxx, образует комп лекс с Mdm2 и HAUSP и предотвращает самоубиквитинирование Mdm2 [66], вызывая его стабилизацию [67], чем способствует уско рению разрушения р53. В то же время, HAUSP может удалять уби квитин и с самого р53, приводя к его стабилизации [68]. Оказывая противоположные эффекты на систему разрушения р53, белок HAUSP способствует тонкой регуляции активности р53. Важным регулятором Mdm2-зависимого разрушения р53 высту пает белок р14ARF (или ARF [69]) – продукт альтернативной рамки трансляции гена CDKN2A, который также кодирует ингибитор цик лин-зависимой киназы, белок р16. ARF представляет собой аномально щелочной белок, на 20% состоящий из аргинина, но не содержащий лизина. В свободном состоянии ARF неструктурирован, хотя он скло нен к образованию комплексов с другими белками, что приводит к нейтрализации положительного заряда. ARF обладает свойствами опухолевого супрессора, и его отсутствие приводит к фенотипу, напоминающему отсутствие р53 [70]. Одной из мишеней белка ARF является Mdm2. Связываясь с Mdm2 ARF подавляет его убиквитинлигазную активность и вызывает активацию р53 [71–73]. Транскрипция ARF позитивно и негативно регулируется комплек сами, содержащими транскрипционный фактор E2F1 [74, 75], который, в свою очередь, регулируется белком pRB. В нормальных тканях уровни транскрипции гена ARF незначительны. Однако, в случае активации онкогенов и постоянной стимуляции клеток к 12 П.М.Чумаков пролиферации происходит транскрипционная активация гена ARF. Накапливающийся белок ARF блокирует Mdm2 и тем индуцирует р53, повышая чувствительность клеток к апоптозу [76]. ARF блокирует и другую Е3 лигазу ARF-BP (или MULE), которая также принимает участие в разрушении р53. Однако, кроме р53, субстратами для Е3 лигазы ARF-BP служат и некоторые другие белки, например про-апоптозный белок Mcl1 [77]. Поэтому белок ARF выступает как регулятор и активатор нескольких систем, потен циально защищающих организм от генетических повреждений и развития патологии [41]. ARF не является единственным фактором, вызывающим актива цию р53 в ответ на индукцию онкогенов. Недавно установлено, что хиноновая оксидоредуктаза Seladin-1, которая также известна как один из ферментов, необходимых для синтеза холестерина [78], может вытеснять р53 из комплекса с белком Mdm2, в ответ на индукцию онко генов и при окислительном стрессе [79]. Таким образом, существует разветвленная сеть факторов, взаимодействие которых определяет степень убиквитинирования и скорость разрушения белка р53. Кроме изменений активности систем, регулирующих уровни р53, огромную роль играют модификации в самой молекуле р53, которые как бы меняют характер р53, влияют не только на количество белка, но и на качественные характеристики его активностей. Большое значение имеют ковалентные модификации белковой молекулы р53, выражающиеся в фосфорилировании, ацетилировании, мети лировании, а также введении остатков убиквитина и убиквитин-по добных белков SUMO и NEDD8. Строение белковой молекулы р53 отражает сложность выполняе мых ею функций. Дополнительный уровень сложности связан с недавно обнаруженным существованием множественных альтер нативно-сплайсированных форм р53 [80], а также укороченной с N‑конца формы белка, образующейся за счет внутренней инициации трансляции [81, 82]. Значение этих форм в регуляции активностей р53 еще предстоит установить. Активная молекула р53 (по крайней мере, функционирующая в качестве транскрипционного фактора) представляет собой тетрамер [83]. Мономер р53 имеет выраженную доменную организацию (рис. 2). В N-концевой области (1–73 а.к.) находится многокомпонентный трансактивационный (ТА) домен и примыкающий к нему (63–97 а.к.) богатый пролином SH3 домен. Центральную треть белковой молекулы (94–312 а.к.) занимает участок, ответственный за узнавание и связывание специфических элементов ДНК. На эту область Белок р53 и его универсальные функции… 13 Рис. 2. Основные функциональные домены р53. На верхней панели приведено распределение по молекуле р53 частот онкогенных мутаций, выявляемых в опухолях человека. приходится большинство точечных мутаций гена р53. Ближе к С‑концу располагается олигомеризационный домен (325–355 а.к.) и неструктурированный щелочной С-концевой домен (360–393), играю щий важную роль в регуляции активности белка [84]. Ковалентные модификации белка р53, осуществляемые множест вом различных ферментных систем в ответ на разнообразные воз действия меняют функциональный портрет р53, и позволяют ему наиболее адекватно реагировать на возникающие ситуации. Сейчас известно более 20 сайтов в молекуле р53, подвергающихся кова лентным модификациям [85]. Большая часть из них располагается в N- и С-концевых сегментах р53. Модификации в области N-конца р53 (например, фосфорилирование Ser15, Ser20, Thr18) могут препятствовать его связыванию с Mdm2 и другими Е3-лигазами, вызывая стабилизацию белка [3]. Кроме того, за счет модификаций р53 происходит модуляция его способности взаимодействовать с ко-активаторами и ко-репрессорами транскрипционного аппарата, а также могут приводить к изменениям предпочтений в связывании с р53-респонсивными элементами тех или иных генов. Разнообразные модификации в С-концевых участках р53 (фосфорилирование, ацети лирование, метилирование, пришивание убиквитин-подобных белков SUMO [86]и NEDD-8 [87]) приводят к нейтрализации ингибирую щего действия С-концевого сегмента, к дальнейшей стабилизации р53, как позитивной, так и негативной модуляции его активности и к изменениям его внутриклеточной локализации. 14 П.М.Чумаков Разнообразные условия меняют также способность р53 вступать во взаимодействие и функционально кооперировать со множеством других белков, хотя не всегда понятно, насколько существенное влия ние оказывает то или иное взаимодействие на реализацию его функ ций, тем более, что это во многом зависит от типа клетки. Множество белков, взаимодействуя с р53, вносят ковалентные модификации в его структуру. К таким белкам относится более тридцати различных про теинкиназ, несколько протеинфосфатаз, несколько убиквитиновых лигаз и белков, регулирующих взаимодействие р53 с Е3 лигазами, деубиквитинирующие белки, белки, осуществляющие связывание с SUMO и NEDD8, несколько метилаз, ряд ацетилтрансфераз и деаце тилирующих ферментов. Кроме модифицирующих ферментов р53 взаимодействует со множеством других белков, образуя с ними более или менее прочные комплексы. Например, белок семейства пептидилпролилизомераз Pin1 связывается с р53 после фосфорилирования N-концевой части р53 и изменяет его конформацию, что приводит к определенным изменениям функции р53 [88, 89]. Разнообразные компоненты транскрипционного аппарата взаимодействуют с р53 во время его функционирования в качестве транскрипционного фактора. Ряд белков (HIF1α, Ref-1, тиоредоксин, Wox1, COX2, NQO1) связываются с р53 в зависимости от его редокс состояния, дифференциально влияя на его функцию [90–95]. р53 связывается с большой группой белков, принимающих участие в репарации ДНК (RAD51, 53BP1, BRCA1/2, BARD1, MDC1, HMG1, BLM, WRN, MRE1, RPA1, ERCC6, SNF5, DNApolα, mtDNApolγ), что либо модифицирует функцию репарирующих систем, либо служит спо собом для передачи от них сигнала к р53. Отдельное место занимает связывание р53 с белками ASPP1 и ASPP2 [96, 97] и их антагонистом iASPP [98], которые регулируют специфичность связывания р53 с регуляторными элементами определенных функциональных групп генов, что приводит к изменениям реакции клеток на индукцию р53 – либо в сторону повышения выживаемости, либо в сторону индукции клеточной смерти [99]. Действуя независимо от своей транскрипционной функции р53 может вызывать апоптоз за счет прямого взаимодействия с белками BAX [100], Bcl-X L [101] , BNIP3L [102] и Scotin [103]. Кроме этого, известно, что р53 может вступать во взаимодействия еще с несколькими десятками белков, хотя функциональное значение многих из этих взаимодействий еще предстоит выяснить. Белок р53 и его универсальные функции… 15 V. ПЕРЕДАЧА СИГНАЛОВ НА р53 На ранних этапах изучения индукции р53 было установлено, что активность р53 появляется в ответ на повреждения ДНК, а также в ответ на введение в клетки «рваной» ДНК [104–106]. Поэтому, было высказано предположение, что р53 устанавливает запрет на деления клеток с поврежденной ДНК. Однако, при дальнейшем изучении выяснилось, что существует множество альтернативных механизмов индукции р53, как в ответ на различные типы повреждений ДНК, так и при состояниях, непосредственно не влияющих на ДНК, но в конеч ном итоге способных повлиять на целостность генома. Подобные состояния и воздействия обозначаются как «генотоксические» [44]. Условия для появления генетически-измененных клеток возни кают при самых разнообразных сбоях физиологических процессов. Поэтому неудивительно, что постоянно накапливаются конкретные примеры участия р53 в отслеживании самых разных состояний и реакции на них. Мы уже упоминали об индукции активности р53 в результате нарушений баланса пролиферативных сигналов и актива ции онкогенов. В этом случае один из сигналов передается посредством связанного с пролиферативным состоянием транскрипционного фактора E2F1, который стимулирует транскрипцию белка ARF [107]. В свою очередь, ARF подавляет активность Mdm2, что при водит к накоплению р53. При онкогенной активации происходят столь значительные изменения клеточной физиологии, что на р53 может поступать сразу множество независимых активирующих сиг налов. Действительно, изменения морфологии, непривычные для нормальной клетки взаимодействия с внеклеточным матриксом в случае онкогенной активации, нарушения межклеточных контактов, изменения метаболизма, повышение уровня продукции кислородных радикалов, необычная по длительности активация отдельных сиг нальных путей, ведущая к дисбалансу внутриклеточных процессов, ускоренное расходование энергетических ресурсов и локальное голо дание, вызванное истощением субстрата, истощение компонентов для синтеза нуклеиновых кислот – эти и многие другие процессы по мно гочисленным путям передают тревожные сигналы на р53 [44, 108]. Описан целый ряд состояний, способных активировать р53. К ним относится истощение запасов нуклеотидов [109], нарушения цитоскелета (нарушения полимеризации актиновых волокон, депо лимеризация микротрубочек) [110–112], нарушения биогенеза рибосом [113], состояние гипоксии и ишемии [114], состояние гипероксии [115], отсутствие или избыток некоторых ростовых фак торов или цитокинов [116, 117], нарушения клеточной адгезии и 16 П.М.Чумаков фокальных контактов [118], дефектные интегрины [119], нарушение прикрепления клеток к субстрату (что сопровождается р53-зависимым аноикисом, т.е. гибелью неприкрепленных клеток) [120], появление полиплоидных клеток [32, 121], образование микроядер [122], разру шение хромосомного веретена [112], гипер- и гипотермия [123, 124], действие окиси азота (NO) [125] и, очевидно, многое другое. Все эти состояния вызывают характерные для каждого из них модификации как самого белка р53, так и систем, контролирующих его уровень и активность. В свою очередь, это определяет поведение и судьбу измененной клетки, которая во многом зависит от тканевой при надлежности клеток, поскольку для каждого типа клеток понятие «норма» может сильно различаться. В настоящее время наиболее изученным является процесс индук ции р53 при повреждениях ДНК. В качестве примера механизма индукции р53 можно рассмотреть состояния, вызванные действием двух типов излучения – гамма радиации и ультрафиолета (рис. 3). Если в первом случае происходит более или менее «чистое» повреж дение, с образованием разрыва цепи ДНК, то во втором наблюдаются сшивки ДНК, вызванные димерами тимина. Узнавание разрывов ДНК осуществляется за счет ряда сенсорных белков (гетеротример белков RAD9, RAD1 и Hus1 и белок RAD17), и последующей активации киназы АТМ, которая фосфорилирует нес колько мишеней [126, 127]. Одной из мишеней является гистон Н2АХ, фосфорилирование которого в районе повреждения ДНК служит сигналом для привлечение в данный район систем репарации. Кроме этого, киназа АТМ фосфорилирует несколько белков, участвующих в активации р53. Прежде всего, киназа АТМ может напрямую акти вировать р53, фосфорилируя его по Ser15 [128]. Среди прочих мише ней киназа АТМ фосфорилирует и активирует киназу сверочных точек Chk2 [129], которая, в свою очередь, фосфорилирует р53 по Ser20, вызывая его активацию [130]. Распознавание повреждений, представляющих собой препятствия на пути РНК полимераз включает несколько иные механизмы. К таким повреждениям, помимо последствий УФ-облучения, можно отнести модификации, наблюдаемые под действием противоракового препарата цисплатины. Активность РНК полимеразы II непосред ственно сопряжена с системой удаления повреждений – это система репарации, совмещенная с транскрипцией (РСТ) [131]. Сканируя протяженные и наиболее значимые участки генома, РНК полимераза II является удобным сенсором для выявления повреждений, блокирую щих транскрипцию. Подавление продвижения РНК-полимеразы II Белок р53 и его универсальные функции… 17 Рис. 3. Схема основных механизмов индукции р53 при действии проникающей радиации (А) и ультрафиолетового излучения (Б). с помощью ингибиторов транскрипции, на стадии элонгации, при которой C-концевой домен полимеразы полностью фосфорилирован, приводит к активации р53, причем накапливающийся белок р53 фосфорилирован по Ser15 и Lys382 [132]. По‑видимому, похожая ситуация складывается и при остановке элонгации под действием препятствий на пути полимеразы, вызванных повреждениями ДНК. В обоих случаях происходит активация киназы АТR, которая близкородственна киназе АТМ [133]. Киназа ATR, подобно киназе АТМ может фосфорилировать напрямую р53 по Ser15, но кроме этого активирует киназу сверочной точки Chk1, которая, подобно 18 П.М.Чумаков киназе Chk2, фосфорилирует р53 по Ser20 [134]. Другой механизм распознавания застреваний полимеразы на матрице включает белок BRCA1, который при элонгации ассоциирован с РНК-полимеразой II [135]. При остановке транскрипции происходит фосфорилирование BRCA1 и его удаление из транскрипционного комплекса [136]. BRCA1 вступает во взаимодействия с многими белками, и, по всей видимости, освобождение BRCA1 приводит к привлечению фермен тов репарации, а также к возникновению дополнительных сигналов на р53 [137]. Существует также множество других путей, по которым возможна передача сигналов на р53 от систем, узнающих повреждения на ДНК, а также систем, отвечающих за репарацию повреждений. В частности, одним из сенсоров может выступать сам белок р53, поскольку он обладает способностью узнавать и связываться с поврежденными участками ДНК [138–141]. За счет своего С-концевого домена р53 не только может связываться с такими участками, но также выполняет функцию репарационного фермента. Белок р53 обладает активностью 3'-5' экзонуклеазы, и может вырезать поврежденные участки, которые затем могут достраиваться другими ферментами репарации [142]. Существует предположение, что прямое участие р53 в узнавании и репарации повреждений ДНК является его наиболее древней функ цией, поскольку эта активность имеется также у эволюционного предшественника р53 беспозвоночных [143]. Вероятно, функция р53 эволюционировала по пути от непосредственного участия в репарации к выработке способности к координации систем контроля генетической стабильности. Это стало возможным после того как р53 приобрел функции транскрипционного фактора. Связываясь с поврежденными участками ДНК р53 может стано виться удобной мишенью для модификаций со стороны ДНК‑зави симой протеинкиназы (DNA-PK), или киназ АТМ и АТR, что вызывает его накопление в ядре и способствует наиболее полному проявлению его активностей. В то же время, существуют и другие, колатеральные, связи р53 с системами, обеспечивающими репарацию повреждений, поскольку р53 обладает способностью образовывать межбелковые взаимодействия с рядом репарационных ферментов и факторов репликации ДНК, таких как RPA [144], BLM [145], WRN [146], RAD51 [147], ERCC2/3/6, XRCC9 [148]. Хотя последствия этих взаимодействий еще не выяснены до конца, понятно, что при этом происходит взаимное влияние р53 и указанных факторов друг на друга. Например, р53 способен взаимодействовать с белком Ref‑1 [94], который выполняет функцию экзонуклеазы, вырезающей апури Белок р53 и его универсальные функции… 19 новые участки ДНК [149, 150]. В свою очередь, белок Ref-1 может модифицировать активность р53 за счет восстановления одного из цистеинов в случае его окисления [151]. Таким образом, эти про цессы обеспечивают сопряжение систем репликации и репарации ДНК с р53, как важным координатором клеточных функций, что поз воляет последнему «держать руку на пульсе» ключевых процессов воспроизведения клеток. VI. ТРАНСКРИПЦИОННАЯ АКТИВНОСТЬ р53 Несмотря на то, что р53 способен выполнять самые разнообразные функции, участвуя непосредственно и в качестве адапторного белка, и кофактора ряда активных белковых комплексов, и в качестве фер мента, наиболее функционально значимой активностью р53 явля ется его способность регулировать транскрипцию генов, выступая в качестве транскрипционного фактора [152, 153]. Роль р53 в транс крипции разнообразна и имеет массу нюансов. Например, связываясь с регуляторными последовательностями в ДНК, р53 может как акти вировать транскрипцию ряда генов, так и репрессировать ряд других генов. Он может также репрессировать гены без связывания с ДНК, за счет подавления базальной активности транскрипционного аппарата, посредством блокирования базовых транскрипционных факторов CBP, TBP и Sp1 [154–156]. Специфичность транскрипционной активации генов определяется способностью р53 взаимодействовать с регуляторными участками этих генов. Активный тетрамер р53 способен узнавать и связываться с последовательностями ДНК, состоящими из двух тандемно‑располо женных десяти нуклеотидных сегментов, «полусайтов», следующих непосредственно друг за другом, или разделенных несколькими нук леотидами. Консенсусная структура р53‑связывающего элемента состоит из двух пар (полусайтов) расположенных «голова к хвосту» пентамеров, PuPuPuCA/TA/TGPyPyPy-(Nn)-PuPuPuCA/TA/TGPyPyPy, где Pu – пурины, а Py – пиримидины [157–159]. Допустимы широ кие отклонения от консенсусной структуры, при которых в р53-свя зывающем сайте в одном или обоих полусайтах обнаруживается несколько замен [160]. Вырожденность р53-связывающего элемента обуславливает гетерогенность в отношении эффективности связы вания р53, что отчасти объясняет несинхронность и широкий диапа зон индукции отдельных р53-регулируемых генов [161, 162]. При этом р53-связывающие элементы могут располагаться не только впереди промоторых участков, но и на значительных расстояниях 20 П.М.Чумаков от места начала транскрипции, иногда в интронах генов [163]. Неко торые р53-регулируемые гены имеют по два р53-связывающего элемента, разделенных значительными расстояниями. р53 может также узнавать элементы, сильно отличающиеся по структуре от консенсусных последовательностей, причем эти элементы могут вызывать активацию транскрипции не менее эффективно [164, 165]. Закономерности строения таких неканонических элементов пока неясны. Наряду с последовательностями, связывающими р53 и обеспечивающими транскрипционную активацию, описана разно видность элементов, обеспечивающих р53-зависимую транскрип ционную репрессию. Такие элементы отличаются от консенсусных тем, что пентамеры в их полусайтах располагаются по типу «голова к хвосту». Связываясь с подобными элементами р53 принимает конформацию, способствующую привлечению комплекса Sin3A с гистоновыми диацетилазами и транскрипционной репрессии соот ветствующего гена [166, 167]. Белок р53 узнает специфические элементы ДНК и взаимодейст вует с ними за счет своего центрального ДНК связывающего домена (ДСД). Находясь в виде тетрамера, состоящего из молекул р53, соединенных через олигомеризационный домен недалеко от С-конца, ДСД каждого мономера связывается с пентамерным четвертьсайтом [168]. ДСД р53 образует непосредственный контакт с сегментом ДНК. При заменах практически любой аминокислоты ДСД (а этот домен включает около 100 а.о.) возникают в той или иной степени нарушения связывания с ДНК элементом. Попадание замены на критические участки, координирующие взаимоположение петель белковой цепи, образующих поверхность, контактирующую с ДНК, сопровождается развалом активной конформации р53 и полной потерей его способности к связыванию с элементами ДНК. Поскольку при заменах практически любой аминокислоты ДСД происходит его инактивация, не удивительно, что мутации гена р53, сопровождающиеся заменой аминокислот (т.н. миссенс мутации) встре чаются очень часто, приблизительно в половине всех случаев рака. На сегодняшний день описано около 20000 типов миссенс мутаций р53, которые обеспечивают ту или иную степень подавления его функции и поэтому подвергаются селекции в клетках опухолей [29, 169]. В ранних работах было установлено, что мутантные формы р53 оказывают трансдоминантное (или доминантно-негативное) действие на находящиеся в той же клетке молекулы р53 дикого типа [170, 171]. В то же время, в опухолевых клетках, как правило, мутации одной аллели дополняются делециями второй аллели за Белок р53 и его универсальные функции… 21 счет утраты части или всей 17 хромосомы [28]. Впоследствии, при соблюдении в эксперименте контролируемых соотношений мутант ного и дикого белка было установлено, что в тетрамерных комплексах должно присутствовать не менее трех молекул мутантного белка для того чтобы подавление транскрипционной активности р53 было эффективным [172]. Поскольку в смешанном тетрамерном комплексе, состоящем из дикого и мутантного р53, афинность взаимодействия с ДНК элементом в месте контакта с мутантной субъединицей значительно снижена, ослабляется и общая афинность всего комплекса. Это приводит к функциональным последствиям, поскольку для активации того или иного гена требуется больший уровень р53, а низкоафинные элементы некоторых генов могут вообще перестать активироваться. Поэтому, мутации в одной копии гена р53, очевидно, приводят к некоторому ослаблению контроля генетической стабильности, что повышает вероятность утраты второй копии за счет хромосомной делеции. В результате клетка полностью теряет контроль за сохранностью генома, начинает эволюционировать по законом одноклеточных организмов в сторону максимальной авто номии и превращается в раковую. В основе функциональной гетерогенности р53-связывающих элементов лежат сходные механизмы. Афинность взаимодействия с ДНК каждого мономера тетрамерного комплекса тем ниже, чем значительнее отклонения соответствующего пентамерного четвертьсайта от консенсусной структуры. Это приводит к сущест венным конформационным напряжениям в белковом тетрамерном комплексе, сидящем на ДНК, что влияет на общую афинность взаимодействия. Как следствие, кинетика индукции генов, имеющих элементы с той или иной степенью отклонения от консенсуса, может существенно варьировать, и поэтому каждый из р53-регулируемых генов реагирует на индивидуальный, присущий только ему диапазон концентраций р53. Это позволяет р53 играть роль искусного дирижера для всего оркестра р53-регулируемых генов, вызывая адекватные состоянию клетки эффекты, складывающиеся из различий в комби нации уровней экспрессии этих генов. С-концевой домен р53 (СКД) также участвует во взаимодействии р53 с ДНК. Этот неструктурированный домен богат остатками серина и аргинина и является мишенью для всевозможных регуляторных модификаций (фосфорилирование, ацетилирование, метилирование, убиквитинирование, SUMOилирование, NEDDилирование), в резуль тате которых изменяется как время жизни р53, так и его способность активировать транскрипцию. СКД р53 может неспецифически (неза 22 П.М.Чумаков висимо от последовательности нуклеотидов) связываться с ДНК, но имеет преимущественное сродство в отношении нелинейных сег ментов ДНК, в том числе с поврежденными участками [138–141]. Много ранних работ было посвящено способности СКД подав лять специфическое связывание р53 с ДНК, которое тестировалось in vitro по сдвигу электрофоретической подвижности короткого олигонуклеотидного дуплекса, представляющего консенсус р53-свя зывающего элемента [173]. Согласно ранней модели модификация СКД приводит к снятию запрета на специфическое взаимодействие с р53-элементами и превращению «латентного» р53 в связанную с ДНК транскрипционно-активную форму [174]. Эта модель была опровергнута, поскольку при тестировании на длинных сегментах ДНК, содержащих р53-связывающие элементы, СКД не подавлял взаимодействие р53 с ДНК. Методом хроматиновой иммунопреци питации было установлено, что активация р53, приводящая к моди фикациям СКД, не влияет на присутствие р53 в области р53-связы вающего элемента [175, 176]. По-видимому, прежде чем связаться со специфическим элементом, р53 взаимодействует с соседними участками ДНК через свой СКД, что приводит к конформацион ным перестройкам и активации центрального ДНК-связывающего домена. Такой активации не происходит при посадке на короткие олигонуклеотидные дуплексы, не имеющие окружающих элемент сегментов ДНК. Поэтому для посадки на элементы, расположенные в ДНК генома, очевидно требуется модификация СКД, приводящая к экспонированию центрального ДНК-связывающего домена. Что касается регуляторной функции СКД, то она, по-видимому, играет свою роль в модуляции транскрипционной активности р53, уже нахо дящегося на промоторе, а также в определении времени жизни белка. Не исключено также, что модификации СКД способствуют переклю чению активности р53 с прямого узнавания и вырезания поврежденных участков ДНК на осуществление транскрипционных функций. ДНК-связывающая активность р53 может регулироваться также за счет редокс-состояния белка и восстановления его цистеинов. Такую роль, в частности, играет редокс-активный белок Ref-1, функ ция которого зависит от редокс-состояния клетки. В частности, под влиянием селенометионина редокс-опосредованная активность белка Ref‑1 возрастает, в результате чего изменяется спектр р53-моду лируемых генов, в пользу генов, участвующих в репарации ДНК [177– 181]. ДНК-связывающая активность р53 зависит также от некоторых метаболитов. В присутствии ADP или dADP происходит повышение, а в присутствии ATP и GTP – понижение связывания р53 с ДНК Белок р53 и его универсальные функции… 23 [182]. Подавление ДНК связывания наблюдается и при повышении уровней TDP и NAD+ [183], что указывает на существование прямой связи между скоростью важных метаболических процессов в клетке и активностью р53. На эффективность взаимодействия р53 с ДНК элементами могут оказывать влияние также продукты генов р63 и р73, которые, являясь членами общего с р53 семейства, способны взаимодействовать с очень похожими по структуре или даже идентичными ДНК элементами. Дополнительный уровень сложности связан с существованием нескольких альтернативных форм продуктов каждого из генов семей ства р53. Изоформы отличаются по функциональным свойствам, а связываясь друг с другом в гетероолигомерные комплексы они могут давать многообразные функциональные комбинации [184]. Очевидно, взаимодействие различных изоформ может существенно влиять как на функцию р53, так и на функцию родственных ему генов. Посадка р53 на ДНК элементы генов не обязательно сопровождается транс крипционной активаций, поскольку для активации могут требоваться дополнительные стимулы, приводящие к снятию репрессорного действия белков таких белков как Mdm2 и MdmX. Поэтому ДНК элемент, уже занятый каким-либо вариантом белка семейства р53 будет закрыт для влияний со стороны других изоформ. Этим могут, отчасти, объясняться тканеспецифические различия в р53-зависимых эффектах, так как уровень экспрессии изоформ белков р63 и р73 может существенно варьировать. Присутствие мутантного р53 в клетках опухолей приводит к модификациям активности р73 и р63, что выражается в проявлении так называемых новоприобретенных функций мутантного р53 [185–191]. Эти функции направлены на дальнейшее повышение злокачественности клеток и на приобретение устойчивости к проти вораковой терапии [192, 193]. Активация транскрипции на промоторах, регулируемых р53, осуществляется за счет N-концевой области р53, содержащей нес колько участков, взаимодействующих с транскрипционной маши ной или привлекающей факторы, модифицирующие локальную структуру хроматина. Вблизи N-конца р53 встречается большое число спаренных остатков аспартата и глутамата, что характерно для «кислых» активаторных доменов белков, взаимодействующих с компонентами транскрипционной машины [194]. Трансактиваторный (ТА) домен р53 слабо структурирован [195, 196], но образует короткие α-спиральные участки [197], взаимное расположение которых служит каркасом для посадки ряда белков. Введение единичных 24 П.М.Чумаков мутаций в область ТА домена обычно не приводит к существенным изменениям активности, что согласуется с редкостью мутаций данной области в опухолях человека. Однако, введение парных мутаций позволило выявить два критических участка – замена двух гидрофобных аминокислот Leu22 и Trp23 значительно подавляет трансактиваторные свойства [198], в то время как мутацииTrp53 и Phe54 приводят к избирательному подавлению активации некоторых проапоптозных генов-мишеней р53 [199]. В настоящее время ТА домен разделяют на два относительно независимых участка между 1–42 и 43–73 аминокислотными остатками [200], хотя во взаимо действии с компонентами транскрипционного аппарата участвуют и другие сегменты молекулы р53. Участок между 63 и 97 остатками отвечает за взаимодействие с пептидил пролил-изомеразой Pin1, осуществляющей конформационную перестройку TA домена после активирующего фосфорилирования [88, 89], а также с ним связывается ко-активатор транскрипции белок СВР/р300 [201]. Примыкает к ТА домену недавно выявленный репрессорный домен (между 100 и 116 остатками), механизм активности которого пока мало понятен [202]. Детали механизма транскрипционной активации с участием р53 остаются не полностью раскрытыми, хотя существуют многочислен ные данные в пользу модели, согласно которой связывание р53 со специфическим участком ДНК соответствующего гена сопровожда ется привлечением в это место факторов, модифицирующих структуру хроматина. Это приводит к «раскрытию» промотора гена для взаимодействия с «транскрипционной машиной» [203–205]. К числу таких факторов относятся взаимодействующие с р53 гистоновые ацетилтрансферазы и метилтрансферазы. Они модифицируют не только участок хроматина, но и сам р53, регулируя тем самым его активность [206–210]. Кроме хроматиновых эффектов р53 участ вует в активации транскрипции путем прямого взаимодействия и локального привлечения базальных транскрипционных факторов, таких как TFIIA и TFIID [194, 211]. Не исключается также роль р53 в альтернативной схеме регуляции транскрипции, которая заклю чается в стимулировании реинициации, то есть возобновлению удлинения короткого инициаторного транскрипта, элонгация кото рого, при отсутствии стимулов, замораживается вскоре после начала транскрипции [212]. Регуляторные участки генов имеют сложное устройство и контро лируют транскрипцию нижележащих участков за счет взаимодействия со многими факторами. Транскрипционные факторы функционально, а иногда и физически взаимодействуют друг с другом и поэтому конеч Белок р53 и его универсальные функции… 25 ный эффект их взаимодействия трудно просчитывается. Способность р53 активировать или репрессировать те или иные гены определяется не только наличием р53-связывающего ДНК элемента, но и тем, какие еще факторы контролируют работу данного гена. По биоинформатическим расчетам в геноме человека присутст вует не менее 4000 генов, содержащих р53-связывающе элементы [213], хотя по экспериментальным оценкам, основанным на данных хроматиновой иммунопреципитации, число р53-регулируемых генов находится в пределах 500–1600 [214, 215]. Примечательно, что лишь половина генов, содержащих р53-респонсивные элементы ДНК и связывающих р53 (по данным хроматиновой иммунопреципитации) увеличивают транскрипцию при активации р53 – другая половина реагирует на р53 понижением транскрипции [215]. Неоднозначность ответа на р53 может объясняться взаимовлия ниями различных транскрипционных факторов. При действии физио логических и патологических стимулов обычно индуцируется сразу нескольких сигнальных путей, и, соответственно, задействуется множество транскрипционных факторов. Поэтому, при воздействиях на клетку факторов, вызывающих индукцию р53, ответ клетки в виде изменения транскрипции генов значительно отличается от результатов, получаемых в опытах по «чистой» гиперэкспрессии рекомбинантного р53. Например, в ответ на ограниченную доступность питательных веществ, за счет взаимодействия транскрипционного фактора Foxo3a с р53 происходит переключение р53-зависимой репрессии гена SIRT1 на его активацию [216]. Показательно также взаимодействие фактора NFκB и р53. Известно, что транскрипционный фактор NFκB влияет на регуляцию апоптоза по нескольким механизмам, причем обычно он оказывает анти-апоптозное действие. В некоторых системах NFκB подавляет и р53-зависимый апоптоз. Но, парадоксальным образом, активность NFκB оказывается необходимой для полноценной индук ции клеточной смерти под действием р53 [217, 218]. По-видимому, NFκB кооперирует с р53 регулируя некоторые гены, необходимые для индукции апоптоза, в частности, рецептор клеточной смерти KILLER/ DR5 [219]. Кооперация р53 с фактором Miz нужна для эффективной индукции гена CDKN1A (р21) [220], а р53-зависимая активация гена BBC3 (PUMA) подавляется при одновременном действии SLUG, что приводит к защите предшественников гематопоетических клеток от р53-зависимого апоптоза [221]. Модификация активности р53 за счет связывания с KLF5 сопровождается снятием р53-зависимой репрессии гена, кодирующего ингибитор апоптоза Survivin [222]. Функционально противоположный эффект оказывают факторы YB1 26 П.М.Чумаков и MUC1, которые избирательно подавляют способность р53 индуци ровать некоторые про-апоптозные гены [223, 224]. Избирательно регулирует баланс между р53 регулируемыми генами, оказывающими апоптозное действие и генами, способствующими выживаемости клеток также модуль белков ASPP1/ASPP2/iASPP. Первые два белка могут связываться с р53 на границе между ТА и ДНК‑связывающим доменами и изменять специфичность посадки р53 на ДНК-связывающие элементы, усиливая экспрессию проапоптозных генов [96], в то время как iASPP, являясь антагонистом ASPP1 и ASPP2, блокирует их про-апоптозную активность. Связыва ние ASPP белков приводит к конформационным изменениям р53, изменяющим его специфичность в отношении р53-респонсивных элементов [97]. Сходные структурные превращения происходят и при фосфори лировании Ser46, находящегося в области второго TA домена р53. Фосфорилирование Ser46 осуществляется протеинкиназой C дельта (PKCdelta) [225], связыванию которой с р53 способствует продукт р53-регулируемого гена p53DINP1 [226]. В то же время, другой р53регулируемый ген, кодирующий протеинфосфатазу PPM1D/Wip1 действует в противоположном направлении, препятствуя фосфо рилированию Ser46 [227]. Фосфорилирование Ser46 способствует взаимодействию ТА домена р53 с субъединицей транскрипционного фактора TFIIH, р62/Tfb1 [228], а это приводит к изменению спектра индуцируемых генов, в пользу про-апоптозных генов [229] при одновременном снятии р53-зависимой репрессии с синтеза анти-апоп тозных факторов, например белка galektin-3 [230]. Таким образом, регуляция транскрипционной активности р53 включает множество компонентов и механизмов, что позволяет клеткам дифференциально реагировать на всевозможные ситуации, обеспечивая принятие оптимальных решений. VII. р53-РЕГУЛИРУЕМЫЕ ГЕНЫ Большая часть функций белка р53 осуществляется за счет его транскрипционной активности. Поэтому, значительные усилия были направлены на идентификацию генов, транскрипция которых регулируется р53. Выявление таких генов проводилось как путем обнаружения потенциальных р53 связывающих элементов в ДНК, так и по факту изменений экспрессии генов в ответ на активацию или подавление р53. Важную роль в выявлении р53-регулируемых генов сыграл метод серийного анализа экспрессии генов (SAGE) Белок р53 и его универсальные функции… 27 [231, 232], а также применение гибридизации с микропанелями проб, специфичных на транскрипты генов человека [233]. Среди первых идентифицированных р53-активируемых продук тов генов были два негативных регулятора клеточных делений – белок Gadd45 [163] и ингибитор циклин-зависимых киназ белок р21 [234]. Вскоре появились сообщения об обнаружении р53-регулируемых генов, участвующих в запуске апоптоза [235, 236]. Все это хорошо согласовалось с наблюдениями, согласно которым индукция р53 сопровождается задержкой в сверочных точках клеточного цикла, а в некоторых системах – индукцией клеточной смерти. Последующие наблюдения значительно дополнили список р53-регулируемых генов, что существенно расширило представление о масштабе участия р53 в контроле внутриклеточных процессов. Ниже мы коротко пере числим группы р53-регулируемых генов, объединенных общей функ циональной направленностью их действия. Гены, участвующие в контроле клеточного цикла Задержка клеток в фазе G1 важна для поддержания целостности генома, поскольку она предотвращает репликацию поврежденной ДНК. Важную роль в задержке клеток в фазе G1 играет р53‑регули руемый белок р21, который блокирует активность CDK2 и CDK4, тем самым предотвращая фосфорилирование рRB, запуск транскрипции таких генов, как Cyclin K, hCDC4, p53RFP, а также комплекса генов, ответственных за синтез ДНК [233]. Задержке клеток в фазе G1 способствуют также р53-индуцируемые гены BTG2 (подавляет циклин Е1) [237], и MCG10 [238]. Белок р53 может вызвать задержку также во время фазы синтеза ДНК, за что, по-видимому, отвечает одна из его аль тернативных изоформ [239], участвующая в индукции белка 14-3-3σ и р21 [240]. Повреждения и сбои в S-фазе вызывают ATR-зависимую индукцию киназы Chk1, которая модифицирует р53. Однако, функция полноразмерного р53 в S-фазе в основном заключается не в задержке клеточного цикла, а в стимуляции репарации ДНК [241]. Задержка в фазе G2/M важна для предотвращения сегрегации поврежденных и недореплицированных хромосом. Остановка в этой точке происходит за счет подавления активности комплекса Cdc2-циклин В, чему спо собствует сразу несколько р53-индуцируемых генов – GADD45, BTG2, B99 (GTSE-1), REPRIMO, HZF и MCG10 [241, 242]. Гены, участвующие в процессах репарации ДНК Среди мишеней р53 – гены, кодирующие компоненты системы глобальной геномной репарации (ГГР) – DDB2 (ХРЕ) [243] и XPC 28 П.М.Чумаков [244]. Поэтому, в клетках с дефектами р53 происходит переключение эксизионной репарации нуклеотидов с ГГР на репарацию, совмещен ную с транскрипцией (РСТ) [241]. р53-индуцируемыми являются также факторы репарации неспаренных нуклеотидов MSH2, PCNA, MLH1 и PMS2 [245–248]. Интересно, что при существенных пов реждениях, вызывающих значительное повышение уровня р53, за счет нарабатывающегося белка PMS2 происходит стимуляция про-апоптозной функции р73, что указывает на роль этого белка в качестве дозиметра повреждений [241]. Белок р53 индуцирует ДНК полимеразу η [249], что способствует репарации повреждений вблизи репликационной вилки. Участвует он также и в подавлении процессов, осуществляемых с использованием гомологичной рекомби нации – не только за счет прямого связывания и модификации активности таких факторов как RPA, RAD51, WRN и BLM, но и путем репрессии транскрипции генов RAD51, WRN и RecQ4 [250–252]. Наконец, р53 индуцирует ген р53R2, структурный гомолог рибонуклеотид редуктазы, что важно для поддержания запасов нуклеотидных пред шественников при репарации ДНК [253]. Гены, регулирующие ангиогенез и другие тканевые реакции Эти гены играют важную роль в сдерживании роста опухоли и предотвращения ситуаций, способствующих выживанию и распро странению измененных клеток. Сюда относятся такие р53‑ре гулируемые гены как ингибиторы ангиогенеза тромбоспондин (TSP-1) [254], GD‑AIF [255], BAI1 [256], ингибиторы инвазии и метастазирования KAI1 [257], коллагеназы MMP2 [258], MASPIN [259], ингибитор активатора плазминогена PAI-1 [260], а также нес колько секретируемых факторов, действие которых на соседние клетки сопровождается угнетением их пролиферации [261]. Гены, участвующие в индукции клеточной смерти Пожалуй, это самая многочисленная из известных групп р53‑инду цируемых генов. Существует несколько альтернативных путей индукции клеточной смерти, и практически на каждом ключевом этапе определенную роль играют р53-регулируемые гены. Апоптоз представляет собой форму программированной клеточной смерти, осуществляемой через действие цистеиновых протеиназ каспаз. Эффекторные каспазы 2, 3, 7 осуществляют основной демонтаж кле точных структур. Они активируются под действием инициаторных каспаз 8 и 9. Запуск инициаторных каспаз осуществляется по Белок р53 и его универсальные функции… 29 двум принципиальным механизмам. Один из них обуславливает активацию «рецепторов смерти», реагирующих с определенными внеклеточными лигандами, что сопровождается сборкой протеазных комплексов, активирующих инициаторную каспазу 8 (так называе мый внешний путь индукции). Второй – митохондриальной путь, когда стимулом служит освобождаемый из митохондрий цито хром С, который активирует белок Apaf1, осуществляющий акти вирующий протеолиз инициаторной каспазы 9 [262]. Регуляция проницаемости митохондриальной мембраны осуществляется за счет баланса взаимодействующих белков семейства Bcl2, среди которых одни действуют в сторону понижения проницаемости митохондриальной мембраны (анти-апоптозные белки), а другие, про-апоптозные белки, наоборот, стимулируют выброс цитохром С. Белок р53 влияет как на внешний, так и на митохондриальный пути индукции апоптоза [263–265]. Действуя на митохондриальный путь, р53 репрессирует транскрипцию анти-апоптозного белка Bcl2 и активирует транскрипцию про-апоптозных белков Bax [266], Noxa [267], p53AIP1 [229] и Puma [236, 268]. Кроме того, р53 активирует транскрипцию гена APAF1 [269–271], повышает чувствительность клеток к внешним про-апоптозным лигандам, стимулируя транскрипцию генов FAS (APO1) [272] и KILLER/DR5 [273]. Белок р53 индуцирует также множество других белков, связанных с индукцией апоптоза. К ним относятся Perp [274], Pidd [275], Wip1 [276], Scotin [103], GML, STAG1, p53CABC1, p53RDL1 [233] и другие. Существует также значительная группа р53-индуци руемых генов, функция которых связана с изменением редокс баланса клетки. К ним относятся, гены PIG3, PIG8 [277], FDXR [278] и неко торые другие. Согласно одной из моделей [277], резкое повышение уровня внутриклеточных кислородных радикалов, происходящее при индукции данной группы генов может способствовать ускорению клеточной смерти. Недавно появились сообщения о принципиально новой стратегии р53 в отношении индукции клеточной смерти, которая включает транскрипционную активацию гена, кодирующего микроРНК. МикроРНК представляют собой короткие шпилечные нетранслируемые РНК, которые взаимодействуют с определенными мРНК, к которым они имеют сродство, вызывая подавление их функ ции [279]. Активируемая р53 микроРНК miR34 также способна влиять на экспрессию ряда генов, хотя точные мишени ее пока неясны. Само по себе введение конструкций, экспресирующих miR34 вызывает остановку делений и апоптоз. Таким образом, повышая экспрессию miR34 р53 влияет на целый спектр генов, оказывающих супрессор ный эффект [280–283] 30 П.М.Чумаков Антиоксидантные гены Наряду с р53-индуцируемыми генами, проявление которых сопро вождается повышением уровня кислородных радикалов, р53 повы шает экспрессию также ряда антиоксидантных белков, таких как глютатион-пероксидазы Gpx1 [284] и Gpx2 [285], супероксид-дис мутаза Sod2 [284], альдегид дегидрогеназа 4 Aldh4A1 [286], а также двух представителей семейства сестринов, PA26 [287] и Hi95 [288]. Сестрины принимают участие в регенерации переокисленных перок сиредоксинов [289] – пероксидаз, которые удаляют избыток H2O2. Перекись водорода не только является побочным и нежелательным продуктом митохондриального дыхания, но и служит важной сигналь ной молекулой. Выработка H2O2 может осуществляться NADPHзависимыми оксидазами в ответ на взаимодействие лигандов с мембранными рецепторами, что требуется для модификации ряда компонентов сигнальных путей [290]. Таким образом, образование H2O2 является физиологическим процессом, необходимым для проведения внутриклеточных сигналов. Сестрины осуществляют контроль активности пероксиредоксинов, тем самым, обеспечивая защиту генома от окисления и приобретения вредных мутаций. Подавление экспрессии р53 методом РНК интерференции, а также избирательное подавление сестринов приводит к значительному усилению окисления ДНК и повышению мутагенеза [291]. По-види мому, вне стрессов р53 осуществляет важную антиоксидантную функцию, которая обеспечивает поддержание низкого уровня кисло родных радикалов внутри клетки. Интересно, что добавление в диету р53-нокаутных мышей антиоксидантов приводит к снижению уровня кислородных радикалов и предотвращает развитие ранних лимфом [291]. В то же время, в процессе трансформации под дейст вием онкогена Ras наблюдается значительное повышение уровня кислородных радикалов, что, в частности, связано с подавлением активности сестринов. Это повышение приводит к индукции р53, что сопровождается апоптозом или необратимой задержкой клеточного деления. В случае поломок р53-зависимых механизмов ограничение роста клеток, экспрессирующих онкоген Ras, не происходит, а увели ченный уровень кислородных радикалов ускоряет мутагенез, приводя к дальнейшему развитию опухолевого процесса [292]. Таким образом, антиоксидантная активность р53 является важной составляющей его функции, направленной на предотвращение развития опухолей. Белок р53 и его универсальные функции… 31 Гены, влияющие на метаболизм В начале 30-х годов Варбург установил, что раковые клетки преиму щественно используют гликолиз даже в аэробных условиях [293]. Это явление («эффект Варбурга») долгое время оставалось без объяс нений. Недавно было установлено, что, по-видимому, основную роль в эффекте Варбурга играет способность р53 индуцировать транскрипцию гена SCO2, который кодирует фактор, необходимый для сборки митохондриального респираторного комплекса COXII [294]. Мыши с делециями гена р53 обладают значительно меньшей выносливостью к физическим нагрузкам, что объясняется недоста точностью процессов аэробного дыхания. Другой р53-регулируемый ген TIGAR оказался важным регулятором гликолитического пути. Этот ген кодирует белок, гомологичный фосфофруктокиназе, ферменту гли колиза, осуществляющему превращение глюкозо-6-фосфата в фрук тозо-2,6-бифосфат [295]. Данная реакция обратима, поскольку фосфо фруктокиназа имеет бифосфатазный домен, осуществляющий превра щение фруктозо-2,6-бифосфата в фруктозо-6-фосфат, который затем изомеризуется в глюкозо-6-фосфат. Продукт гена TIGAR гомологичен лишь бифосфатазному домену фосфофруктокиназы, и поэтому он способен блокировать гликолиз на стадии глюкозо-6-фосфата, тем самым активируя обходной пентозо-фосфатный путь. Отсутствие активности р53 приводит к усилению гликолиза и ослаблению реак ций пентозофосфатного пути, являющегося важным источником синтеза NADPH. Поэтому, одним из следствий недостаточности р53 может быть снижение уровня NADPH и повышение уровня внутри клеточных кислородных радикалов, при одновременном усилении гликолиза и ослаблении аэробного метаболизма [296]. VIII. МИТОХОНДРИАЛЬНАЯ ФУНКЦИЯ р53 Белок р53 способен не только активировать гены, участвующие в ин дукции клеточной смерти за счет своей транскрипционной функции, но и принимает непосредственное участие в индукции митохондриаль ного пути клеточной смерти [297–301]. После активации р53 под дейст вием всевозможных стрессов часть р53 поступает в митохондрии, где он вступает во взаимодействие с анти- и про-апоптозными белками Bcl‑семейства (BclXL/Bcl2 и Bak, соответственно). Эти взаимодейст вия приводят к нарушению проницаемости наружной митохондриаль ной мембраны, утечке цитохрома С и индукции апоптоза. Поступле ние р53 в митохондрии регулируется за счет убиквитинирования: его полиубиквитинированные формы поступают в 26S протеасомы, 32 П.М.Чумаков где подвергаются разрушению, а моноубиквитинированные – идут в митохондрии [302]. В митохондрии р53 поступает из цитоплазмы, минуя вхождение в ядро. Под влиянием стрессов стабилизированный р53 поступает либо в ядро, где участвует в транскрипционной регуля ции, либо сразу в митохондрии. Белок Mdm2 сам по себе не участвует в транспорте р53 в митохондрии, но его фоновая активность обес печивает моноубиквитинирование, необходимое для транслокации в митохондрии. Возможно также участие других Е3 лигаз в моноуби квитинировании р53. В митохондриях р53 подвергается быстрому ферментативному деубиквитинированию под действием митохондриального HAUSP и превращению в активную форму. р53 вступает во взаимодействие с BH4 доменом анти-апоптозных белков BclXL и Bcl2, причем взаимодействующий участок р53 соответствует ДНК-связывающему домену [101]. Этим объясняется тот парадоксальный факт, что онкогенные мутации р53 инактивируют одновременно и транскрип ционную и митохондриальную функции р53 [300]. Связывание с анти-апоптозными белками высвобождает и активирует про-апо птозные белки Bax и Bid. Активация белка Bax под действием цитоплазматического р53 происходит за счет перестройки конфор мации и олигомеризации, что способствует перемещению цито зольного Bax в митохондрии [100, 303]. Кроме того, связываясь в митохондриях с белком Bak белок р53 непосредственно стимулирует его олигомеризацию и активацию [297, 298, 300], а также вытесняет его из комплекса с анти-апоптозным белком Mcl-1 [298]. Все эти взаимодействия вызывают выброс цитохрома С и индукцию апоптоза даже без транскрипционной активации про-апоптозных генов-мише ней р53. Интересно, что полиморфный вариант р53 Arg72 обладает значительно большей способностью к митохондриальной тран слокации по сравнению с Pro72 р53, и это коррелирует с различиями их про-апоптозной активности [304]. Прямая индукция апоптоза под действием р53, по-видимому, явля ется первой и очень быстрой реакцией на массивные повреждения. Например, при облучении радиочувствительных тканей (тимус или селезенка) транслокация р53 в митохондрии и активация эффекторной каспазы 3 проявляются очень быстро (уже через 30 минут), то есть задолго да наработки достаточного количества про дуктов р53-регулируемых генов. Вторая волна индукции апоптоза отмечается только через 6–7 часов, и она связана с транскрипционной активностью р53 в ядре [297]. Присутствие р53 в цитоплазме сенсиби лизирует клетки к продуктам р53-регулируемых генов PUMA и Белок р53 и его универсальные функции… 33 NOXA. Белок Puma очень эффективно вытесняет р53 из комплекса с BclXL, и освободившийся р53 активирует про-апоптозную функцию белка Bax. Кроме того, более активный белок Puma вытесняет из комплексов с BclXL менее активные про-апоптозные белки Bim и Bid, что повышает эффективность индукции апоптоза [303, 305, 306]. Таким образом, действуя сразу на нескольких уровнях и путем использования совершенно разных механизмов, р53 осуществляет как быстрые реакции на сильные стрессы, так и реализует замедленную, но очень эффективную программу апоптоза поврежденных клеток. IX. РЕГУЛЯТОРНЫЕ ПЕТЛИ, КОНТРОЛИРУЮЩИЕ АКТИВНОСТЬ р53 Активность р53 регулируется разнообразными и многочисленными сигналами. Можно смело утверждать, что в определении судьбы клетки р53 играет роль верховного судьи, который тщательно оценивает всю полноту поступающей информации о состоянии клетки и ее соответствие правилам поведения данной клетки в организме при конкретных обстоятельствах, и в соответствии с этой информацией принимает адекватные меры к исправлению наметившихся отклонений или к удалению безнадежных клеток из организма. Для того чтобы играть такую сложную роль р53 функ ционально взаимодействует с многочисленными сигнальными путями клетки и вступает в отношения взаимной регуляции со многими из компонентов этих путей. В настоящее время выявлено по меньшей мере десять регуляторных модулей, в которых активность р53 регу лируется либо в сторону усиления, либо в сторону подавления кле точных процессов [307]. Надо, однако, иметь ввиду, что выделение этих регуляторных модулей из единой регуляторной системы является весьма искусственным и условным. В качестве примера можно привести фрагмент регуляторного модуля с участием белков р53, Mdm2 и ARF. Белок ARF связывается с Mdm2 и предотвращает убиквитинирование и разрушение р53, что приводит к повышению уровня р53 [308]. Транскрипция гена ARF активируется факторами E2F1 [309] и β-катенином [310] и репрессируется самим р53. В то же время, экспрессия ARF повы шается под действием онкогенов Ras и Myc [76]. Белок ARF может также регулировать активность Myc [311]. Располагаясь в ядрышках белок ARF влияет на процессинг рРНК и созревание рибосомных субъединиц [312]. В свою очередь, Mdm2 в ядрышке связывается с рибо сомными белками L5, L11, L23, что сопровождается снижением его 34 П.М.Чумаков убиквитинлигазной активности [55]. Белок рRB может образовывать комплекс и с р53, и с Mdm2, что приводит к активации р53 и усилению апоптоза [313]. Повышенный уровень свободного, не связанного с рRB фактора E2F1 переключает активность р53 на апоптоз. Белок рRB, как и белок Mdm2 подавляется подавляются за счет фосфорилирования киназой Cdc2/cycline E. Белок р53 способствует синтезу р21, который подавляет Cdc2/cycline E, что сказывается на комплексе рRB/Mdm2, и это способствует р53-зависимому апоптозу. Повреждения ДНК приводят к АТМ-зависимому фосфорилированию р53 и Mdm2, что повышает активность р53 и сопровождается апоптозом, также как это происходит при образовании комплекса р53-Mdm2-pRB [314]. Прямые и обратные регуляторные связи с участием р53 можно перечислять бесконечно, поскольку каждый из компонентов взаимо действий в свою очередь связан с множеством других элементов сигнальных путей. Следует также иметь ввиду, что регуляторные взаимодействия индивидуальны для каждого типа клеток, так как настроенность сигнальных путей, а также уровень и активность отдельных регуляторных белков в разных клетках могут кардинально отличаться. X. р53 РАБОТАЕТ В ЛЮБЫХ УСЛОВИЯХ До недавнего времени считалось, что активность р53 характерна для клеток, находящихся в состоянии стресса, или имеющих серьезные повреждения. Представлялось, что функция р53 складывается в основном из мер пресечения в отношении клеток, поведение которых создает угрозу возникновения и закрепления мутаций. Открытие новых функций р53, направленных на стимуляцию процессов репарации ДНК, регуляцию гликолитического и аэробного метаболизма, регуляцию уровней основных метаболитов, а также уровней кислородных радикалов указывает на то, что роль р53 в конт роле над процессами в клетке практически безгранична. Функция р53 заключается в обеспечении оптимальной сбалансированности всех процессов во всех тканях и при любых условиях. Белок р53 призван вмешиваться в течение событий в случаях отклонений от оптимума. Можно предположить, что активность р53 полностью отсутствует только в состоянии полного покоя. Но такого состояния в организме практически не бывает, поэтому даже временная несба лансированность процессов, вызванная физиологическими наг рузками, может индуцировать те или иные изменения уровня р53. Белок р53 и его универсальные функции… 35 Можно условно выделить два качественно различающихся режима функционирования р53. В пределах физиологически-допустимых отклонений, при умеренных стрессах, физиологических нагрузках, нарушениях диеты, незначительных воспалительных процессах и т. п. активность р53 при его сравнительно низком, базовом, уровне нап равлена на обеспечение гомеостаза, поддержание адекватного уровня репарации, мобилизацию оптимальных источников энергетических ресурсов, переключение процессов биосинтеза, обеспечение защиты генома от мутагенных воздействий со стороны избытка кислородных радикалов. При превышении физиологически допустимого уровня повреждений задачей р53 становится избавление от генетически опасных дефектных клеток, что достигается либо путем активации апоптоза, либо за счет терминального выхода клеток из процесса деления, что является формой генетической смерти. Последствия недостаточности или отсутствия базовой активности р53 проявляются при изучении поведения клеток или трансгенных животных после искусственного выключения р53 и при содержании их в условиях, максимально исключающих стрессы. Даже в таких условиях существенно повышается уровень внутриклеточных кисло родных радикалов, что сопровождается увеличением окисления ДНК, повышением уровня мутаций, хромосомной нестабильностью [291]. Это происходит из-за отсутствия р53-зависимой настройки систем антиоксидантной защиты в сторону адекватного и оперативного удаления перекисных соединений, образующихся в клетках даже при физиологическом режиме функционирования сигнальных путей. При физиологических нагрузках у дефектных по р53 животных проявляется недостаточность контроля за переключением метаболизма, слабость реакций аэробного пути и преобладание гликолиза, что, в частности, выражается в понижении выносливости мутантных мышей в тесте на плавание [294]. К базовой активности р53 относится и его способность к адап тивному переключению метаболизма глюкозы, путем его влияния на активность регуляторного модуля IGF-1-Akt-mTOR [315, 316]. Этот модуль реагирует на степень доступности глюкозы и определяет оптимальный путь энергетического метаболизма. Сенсорным компо нентом модуля является АМР-зависимая протеинкиназа AMPK, которая активируется в ответ на понижение соотношения АТP/АМP. AMPK фосфорилирует и активирует GTPазу TSC2 [317], которая в комплексе с TSC1 подавляет активность G-белка RHEB, служащего активатором киназы mTOR [318]. В результате понижение уровня глюкозы вызывает выключение киназы mTOR, что способствует 36 П.М.Чумаков активации процесса аутофагии – поедания клеткой части цитоплазмы изнутри. Аутофагия проявляется образованием внутри клетки зон, окруженных мембраной, которые затем сливаются с лизосомами и перевариваются, снабжая клетку освободившимися питательными веществами [319]. mTOR киназа фосфорилирует белок 4EBP1, который подавляет фактор инициации трансляции 4Е [320], а также фосфорилирует и активирует киназу S6, которая участвует в биоге незе рибосом и регулирует доставку и потребление кислорода [321]. Таким образом, активная киназа mTOR способствует эффективной трансляции и потреблению энергии при избытке глюкозы. Подавле ние mTOR ведет к преобладанию катаболизма и энергосбережению. Эти процессы регулируются инсулиноподобным фактором роста, гормоном IGF-1 и киназой Akt. Гормон IGF-1 активирует Akt-1 киназу, которая подавляет транскрипционные факторы семейства FOXO, меняя пропорции экспрессии многих генов, участвующих в метаболизме и антиоксидантной защите [316, 322]. Akt-1 также подавляет активность ГТФазы TSC2, что приводит к активции киназы mTOR [323]. Белок р53 транскрипционно регулирует сразу несколько ключевых компонентов этого регуляторного модуля, активируя две субъединицы AMPK, протеинфосфатазу PTEN, ГТФазу TSC2 и инги битор IGF1 белок IGF-BP3 [315]. Таким образом, при активации р53 происходит подавление актив ности mTOR, что ведет к преобладанию процессов катаболизма, сбе режению энергии, большей активности FOXO, усилению процессов аутофагии, снижению уровня внутриклеточных кислородных ради калов. Одновременно с подавлением модуля IGF1-mTOR белок р53 активирует энергетически более выгодные процессы аэробного мета болизма. Таким образом, физиологически-допустимые отклонения вызывают мягкую р53-зависимую коррекцию метаболизма, переход к более экономному расходованию энергоресурсов и понижению уровня кислородных радикалов. Последствия недостаточности стрессовой активации р53, при более серьезных стрессах, существенных повреждений или перма нентной активации онкогенов гораздо более выражены. В этом случае в организме происходит накопление генетически измененных клеток, которые начинают конкурировать друг с другом, вызывая отбор наиболее быстро растущих и неприхотливых к внешним условиям клеток. Это неминуемо приводит к развитию опухоли. Не совсем понятным остается значение того или иного пути активации р53 в предотвращении рака. Если на одних моделях противоопухолевая функция р53 проявлялась преимущественно за счет активности ARF, Белок р53 и его универсальные функции… 37 а индукция р53, основанная на распознавании повреждений ДНК, практически не играла существенной роли [324, 325], то на других моделях было установлено, что стрессы, сопровождающиеся пов реждениями ДНК все же могут быть важными для активации р53 и супрессии опухолеобразования, даже при неактивном пути индукции белка р53 через активацию белка ARF [326, 327]. Это противоречие очевидно связано с различиями клеточных моделей, что подчеркивает многовариантность р53-зависимых механизмов. ХI. р53 И СТАРЕНИЕ Будучи центром контроля правильности выполнения генетических программ, р53 неминуемо должен иметь отношения и к процессам старения организма. Старение следует отличать от сопутствующих позднему возрасту болезней. До сих пор неясно, является ли процесс старения организма непосредственно запрограммированным процессом, или он ускоряется после прекращения действия программ регенерации и репарации организма по достижении определенного возраста. Существенные различия продолжительности жизни орга низмов разных видов указывают на существование ее генетической предопределенности. В то же время, известны значительные отклоне ния в продолжительности жизни организмов в пределах одного вида, причем имеются веские аргументы в пользу наследуемости признака долголетия. Поэтому наследственность можно рассматривать как пер вый из факторов, определяющих продолжительность жизни [328]. Вторым фактором, безусловно, является образ жизни, поскольку существует множество указаний влияния образа жизни на ее продол жительность [329]. Наиболее обоснованным и достоверным представляется вывод о роли ограничения калорийности питания в увеличении продолжи тельности жизни [330]. Эволюционный смысл этого явления хорошо понятен – в условиях ограниченности пищевых ресурсов для сох ранения вида требуется дожить до лучших времен. Наоборот, при избытке калорий интенсивная, со значительными энегретическими нагрузками, активным размножением, жизнь, полная стрессов и пот рясений, как правило, бывает короче [331, 332]. Достаточно аргументированным является также представление о роли окислительных процессов в развитии процессов старения. Организм обладает мощными антиоксидантными системами, эф фективно защищающими компоненты клеток от окисления и обеспе 38 П.М.Чумаков чивающие быструю репарацию возникающих повреждений, однако эти механизмы со временем исчерпывают свой ресурс и ослабевают. Существующие в настоящее время представления о роли р53 в старении весьма противоречивы. Генетические манипуляции с геном р53 на мышах дают весьма неоднозначные результаты. Изучение старения на модели мышей, лишенных р53 невозможно, поскольку эти мыши не доживают до одного года, погибая от злокачественных лимфом [30]. Пересадка мышам частично активированного гена р53 приводит к существенному уменьшению частоты спонтанных опу холей, однако при этом наблюдается феномен преждевременного ста рения [333]. В то же время, введение в геном мышей дополнительной копии немодифицированного гена р53 [334], или снижение экспрессии гена Mdm2 [335] приводит к защите от развития рака без снижения про должительности жизни. У людей распространен полиморфизм гена р53 по 72-й аминокислоте [336]. Аллель Arg72, в отличие от Pro72, отличается лучшей защитой против рака, так как с этой аллелью связана митохондриальная нетранскрипционная функция р53. Люди гомозиготные по аллели Pro72 обладают пониженной противораковой защитой, чаще страдают онкологическими заболеваниями по сравне нию с гомозиготными носителями аллели Arg72, но в то же время характеризуются большей средней продолжительностью жизни [337]. Эти результаты указывают на то, что противораковая защита имеет обратную сторону – ускорение процессов старения [338]. Каким же образом можно объяснить этот парадокс и существуют ли способы преодоления негативного действия р53? Для того чтобы найти ответ на этот вопрос надо вспомнить, что определяет прояв ление двух противоположных свойств р53. Низкие уровни р53 спо собствуют оптимальной сбалансированности процессов, снижению риска возникновения мутаций и повышению скорости процессов репарации. Очевидно, что это свойство р53 благоприятно как в плане профилактики рака, так и в замедлении процессов старения. Продление жизни организмов путем ограничения потребления кало рий, вероятно, также не обходится без участия р53, поскольку при физиологически допустимом уровне р53 тормозится модуль IGFmTOR, а дефицит глюкозы способствует адаптивному повышению активности р53, посредством стимуляции АМР-зависимой киназы AMPK. Полезную роль может играть также активация аутофагии, в частности, с участием контролируемого р53 гена DRAM [339]. В процессе аутофагии происходит омоложение цитоплазмы клеток. Это осуществляется за счет переваривания в лизосомах накапливающихся в цитоплазме поврежденных белков, характерных для стареющих Белок р53 и его универсальные функции… 39 клеток (например липофуксина), а также за счет преимущественного удаления поврежденных митохондрий, выделяющих повышенные количества кислородных радикалов [340]. При низком уровне р53 его антиоксидантная функция дополнительно снижает риск накопления мутаций. Она оберегает организм от преждевременной выработки ресурса, поскольку постоянно высокий уровень кислородных ради калов приводит к ускоренной эрозии теломер, которые при каждом делении укорачиваются протяженными блоками [341]. Таким образом, при умеренном образе жизни активность гена р53 направлена как против риска возникновения рака, так и против преждевременного старения. Другое проявление активности р53 связано с вынужденными радикальными мерами, к которым организму приходится прибегать при серьезных стрессах, интоксикациях, облучении, инфекциях и воспалениях, перегрузке организма калориями, нарушениях метаболизма вследствие болезней (например, диабете), злоупотреб лении лекарственными средствами. Все эти воздействия могут при водить к качественно иному уровню активации р53, что приводит к апоптозу наиболее поврежденных клеток. Апоптоз сопровождается массивным выбросом кислородных радикалов, которые действуют не только на апоптозные клетки, но и оказывают действие на все микроокружение [342]. Это создает условия для окисления ДНК, возникновения мутаций, изменения внеклеточного матрикса, с после дующим накоплением поврежденных белков, развитием тканевых патологий, гибелью клеток паренхимы органов, развитие фиброза [343] и.т.п. Хронические воспаления вызывают перманентный окислительный стресс в пораженных тканях, способствуя ускорен ной эрозии теломер и локальной выработки ресурса регенерации ткани. Это может приводить к «локальным прогериям», то есть к локальному старению тканей, что лежит, например, в основе ряда нейродегенеративных заболеваний, а также способствует развитию легочной эмфиземы, патологии почек и т. д [332]. В патогенезе всех этих состояний самую активную роль играет р53. Таким образом, функция р53 не только обеспечивает пресечение «неправильного поведения» клеток, но и решает судьбу людей в случае их неразумного обращения со своим здоровьем. Знание механизмов действия р53 еще раз убеждает в неоспоримом преимуществе профилактического подхода к борьбе с болезнями. В основе здоровья и долголетия лежит умеренность, и тогда р53 действительно становится нашим «Ангелом Хранителем». 40 П.М.Чумаков ЗАКЛЮЧЕНИЕ Благодаря высокой частоте обнаружения поломок гена р53 при онко логических заболевания для исследования функций этого гена были приложены уникальные по масштабу усилия. Было установлено, что белковой молекуле р53 свойственны несколько независимых по природе активностей. Значительная часть функций р53 связана с его способностью работать в качестве транскрипционного фактора и активировать транскрипцию множества генов. Другие активности р53 обуславливают репрессию транскрипции другой части генов, позволяют ему служить в качестве фермента репарации (ДНК-экзо нуклеазы), а также связываться с большим числом других белков (ферментов, транскрипционных факторов, адапторных белков) и тем самым влиять на множества внутриклеточных процессов. Несмотря на разнообразие активностей белка р53, каждая из них вносит вклад в обеспечение единой макрофункции – поддержания генетической иден тичности клеток многоклеточного организма. Биологическая роль белка р53 заключается в выполнении важной «социальной» функции внутри организма, заключающейся в обеспецении подчинения каждой отдельной клетки интересам организма в целом. Функция белка р53 обуславливает альтруистическое поведение клеток, при котором поврежденные и неполноценные клетки самостоятельно принимают решение о своей гибели. Активность белка р53 меняется в зависимости от состояния практически всех процессов внутри клетки. Через многочисленные связи на р53 сходятся сигналы об отклонениях от оптимума процессов, а также о наличии структурных повреждений, что, в зависимости от степени отклонения, приводит либо к ускорению процессов репарации и защиты, либо к остановке клеточных делений или апоптозу. В результате такой стратегии р53 гарантирует генетическую однородность клеток и предотвращение селекции клеток, имеющих ростовые или прочие преимущества. Утрата функции гена р53 наблюдается практически в каждом случае злокачественных заболеваний, а его недостаточность неми нуемо приводит к развитию опухолей. Понимание функции белка р53 позволяет разрабатывать не только новые подходы к лечению онкологических заболеваний, но и определять стратегию профилак тики множества болезней, включая меры по замедлению процессов старения. Белок р53 и его универсальные функции… 41 ЛИТЕРАТУРА 1.Lane, D.P. (1992) Nature, 358, 15–16. 2.Royds, J.A., Iacopetta, B. (2006) Cell Death. Differ., 13, 1017–1026. 3.Чумаков П.М. (2000) Биохимия, 65, 28–40. 4.Deppert, W. (2007) Oncogene, 26, 2142–2144. 5.Алмазов В.П., Кочетков Д.А., Чума ков П.М. (2007) Молекулярная био логия, 41. 6.Kufe, D.W., Holland, J.F., Frei, E., American Cancer Society. BC Dec ker, Hamilton, Ont.; Lewiston, N.Y., 2003. 7.Huebner, R.J., Todaro, G.J. (1969) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 64, 1087–1094. 8.Tooze, J., Acheson, N.H. Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Har bor, N.Y., 1980. 9. Chang, C., Simmons, D.T., Martin, M.A., Mora, P.T. (1979) J. Virol., 31, 463–471. 10.Kress, M., May, E., Cassingena, R., May, P. (1979) J. Virol., 31, 472–483. 11.Lane, D.P., Crawford, L.V. (1979) Nature, 278, 261–263. 12.Linzer, D.I., Levine, A.J. (1979) Cell, 17, 43–52. 13.DeLeo, A.B., Jay, G., Appella, E., Dubois, G.C., Law, L.W., Old, L.J. (1979) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 76, 2420–2424. 14.Barque, J.P., Danon, F., Peraudeau, L., Yeni, P., Larsen, C.J. (1983) Embo J., 2, 743–749. 15.Mercer, W.E., Nelson, D., DeLeo, A.B., Old, L.J., Baserga, R. (1982) Proc. Natl, Acad. Sci. USA, 79, 6309–6312. 16.Oren, M., Levine, A.J. (1983) Proc. Natl, Acad. Sci. USA, 80, 56–59. 17.Чумаков П.М., Йоцева В.С., Геор гиев Г.П. (1982) Доклады АН СССР, 267, 1272–1275. 18.Wolf, D., Laver-Rudich, Z., Rotter, V. (1985) Mol. Cell Biol., 5, 1887–1893. 19.Бухман В.Л., Нинкина Н.Н., Чума ков П.М., Хиленкова М.А., Сама рина О.П. (1987) Генетика, 23, 1547–1554. 20.Eliyahu, D., Raz, A., Gruss, P., Givol, D., Oren, M. (1984) Nature, 312, 646–649. 21.Jenkins, J.R., Rudge, K., Currie, G.A. (1984) Nature, 312, 651–654. 22.Parada, L.F., Land, H., Weinberg, R.A., Wolf, D., Rotter, V. (1984) Nature, 312, 649–651. 23.Jenkins, J.R., Rudge, K., Chumakov, P., Currie, G.A. (1985) Nature, 317, 816–818. 24.Hinds, P., Finlay, C., Levine, A.J. (1989) J. Virol., 63, 739–746. 25.Baker, S.J., Markowitz, S., Fearon, E.R., Willson, J.K., Vogelstein, B. (1990) Science, 249, 912–915. 26.Eliyahu, D., Michalovitz, D., Eliya hu, S., Pinhasi-Kimhi, O., Oren, M. (1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 86, 8763–8767. 27.Finlay, C.A., Hinds, P.W., Levine, A.J. (1989) Cell, 57, 1083–1093. 28.Baker, S.J., Fearon, E.R., Nigro, J.M., Hamilton, S.R., Preisinger, A.C., Jessup, J.M., vanTuinen, P., Ledbetter, D.H., Barker, D.F., Naka mura, Y., White, R., Vogelstein, B. (1989) Science, 244, 217–221. 29.Levine, A.J., Momand, J., Finlay, C.A. (1991) Nature, 351, 453–456. 30.Donehower, L.A., Harvey, M., Slagle, B.L., McArthur, M.J., Montgomery, C.A., Jr., Butel, J.S., Bradley, A. (1992) Nature, 356, 215–221. 31.Tsukada, T., Tomooka, Y., Takai, S., Ueda, Y., Nishikawa, S., Yagi, T., Tokunaga, T., Takeda, N., Suda, Y., Abe, S., et al. (1993) Oncogene,, 8, 3313–3322. 32.Agapova, L.S., Ilyinskaya, G.V., Turo vets, N.A., Ivanov, A.V., Chumakov, P.M., Kopnin, B.P. (1996) Mutat. Res., 354, 129–138. 33.Brooks, C.L., Gu, W. (2006) Mol. Cell., 21, 307–315. 34.Asher, G., Reuven, N., Shaul, Y. (2006) Bioessays, 28, 844–849. 42 35.Haupt, Y., Maya, R., Kazaz, A., Oren, M. (1997) Nature, 387, 296–299. 36.Momand, J., Zambetti, G.P., Olson, D.C., George, D., Levine, A.J. (1992) Cell, 69, 1237–1245. 37.Oliner, J.D., Kinzler, K.W., Meltzer, P.S., George, D.L., Vogelstein, B. (1992) Nature, 358, 80–83. 38.Dornan, D., Wertz, I., Shimizu, H., Arnott, D., Frantz, G.D., Dowd, P., O’Rourke, K., Koeppen, H., Dixit, V.M. (2004) Nature, 429, 86–92. 39.Leng, R.P., Lin, Y., Ma, W., Wu, H., Lemmers, B., Chung, S., Parant, J.M., Lozano, G., Hakem, R., Benchimol, S. (2003) Cell, 112, 779–791. 40.Chen, D., Kon, N., Li, M., Zhang, W., Qin, J., Gu, W. (2005) Cell, 121, 1071–1083. 41.Shmueli, A., Oren, M. (2005) Cell, 121, 963–965. 42.Asher, G., Shaul, Y. (2005) Cell Cycle, 4, 1015–1018. 43.Yano, M., Koumoto, Y., Kanesaki, Y., Wu, X., Kido, H. (2004) Biomacro molecules, 5, 1465–1469. 44.Horn, H.F., Vousden, K.H. (2007) Oncogene,, 26, 1306–1316. 45.Lavin, M.F., Gueven, N. (2006) Cell Death. Differ., 13, 941–950. 46.Shvarts, A., Steegenga, W.T., Riteco, N., van Laar, T., Dekker, P., Bazuine, M., van Ham, R.C., van der Houven van Oordt, W., Hateboer, G., van der Eb, A.J., Jochemsen, A.G. (1996) Embo J., 15, 5349–5357. 47.Jackson, M.W., Berberich, S.J. (2000) Mol. Cell Biol., 20, 1001–1007. 48.Francoz, S., Froment, P., Bogaerts, S., De Clercq, S., Maetens, M., Dou mont, G., Bellefroid, E., Marine, J.C. (2006) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 103, 3232–3237. 49.Sharp, D.A., Kratowicz, S.A., Sank, M.J., George, D.L. (1999) J. Biol. Chem., 274, 38189–38196. 50.Tanimura, S., Ohtsuka, S., Mitsui, K., Shirouzu, K., Yoshimura, A., Ohtsubo, M. (1999) FEBS Lett 447, 5–9. 51.Gu, J., Kawai, H., Nie, L., Kitao, H., Wiederschain, D., Jochemsen, П.М.Чумаков A.G., Parant, J., Lozano, G., Yuan, Z.M. (2002) J. Biol. Chem., 277, 19251–19254. 52.de Graaf, P., Little, N.A., Ramos, Y.F., Meulmeester, E., Letteboer, S.J., Jochemsen, A.G. (2003) J. Biol. Chem., 278, 38315–38324. 53.Dai, M.S., Lu, H. (2004) J. Biol. Chem., 279, 44475–44482. 54.Dai, M.S., Zeng, S.X., Jin, Y., Sun, X.X., David, L., Lu, H. (2004) Mol. Cell Biol., 24, 7654–7668. 55.Zhang, Y., Wolf, G.W., Bhat, K., Jin, A., Allio, T., Burkhart, W.A., Xiong, Y. (2003) Mol. Cell Biol., 23, 8902–8912. 56.Gilkes, D.M., Chen, L., Chen, J. (2006) Embo J., 25, 5614–5625. 57.Gilkes, D.M., Chen, J. (2007) Cell Cycle., 6, 151–155. 58.Lindstrom, M.S., Deisenroth, C., Zhang, Y. (2007) Cell Cycle, 6, 434–437. 59.Grossman, S.R., Deato, M.E., Brig none, C., Chan, H.M., Kung, A.L., Tagami, H., Nakatani, Y., Livingston, D.M. (2003) Science, 300, 342–344. 60.Weissman, A.M. (2001) Nat. Rev. Mol. Cell Biol., 2, 169–178. 61.Gronroos, E., Terentiev, A.A., Punga, T., Ericsson, J. (2004) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 101, 12165–12170. 62.Sui, G., Affar el, B., Shi, Y., Brignone, C., Wall, N.R., Yin, P., Donohoe, M., Luke, M.P., Calvo, D., Gross man, S.R., Shi, Y. (2004) Cell, 117, 859–872. 63.Wang, C., Ivanov, A., Chen, L., Frede ricks, W.J., Seto, E., Rauscher, F.J., 3rd, Chen, J. (2005) Embo J., 24, 3279–3290. 64.Higashitsuji, H., Higashitsuji, H., Itoh, K., Sakurai, T., Nagao, T., Sumi tomo, Y., Masuda, T., Dawson, S., Shimada, Y., Mayer, R.J., Fujita, J. (2005) Cancer Cell, 8, 75–87. 65.Li, M., Brooks, C.L., Kon, N., Gu, W. (2004) Mol. Cell, 13, 879–886. 66.Tang, J., Qu, L.K., Zhang, J., Wang, W., Michaelson, J.S., Degenhardt, Y.Y., El-Deiry, W.S., Yang, X. (2006) Nat. Cell Biol., 8, 855–862. Белок р53 и его универсальные функции… 67.Cummins, J.M., Vogelstein, B. (2004) Cell Cycle. 3, 689–692. 68.Li, M., Chen, D., Shiloh, A., Luo, J., Nikolaev, A.Y., Qin, J., Gu, W. (2002) Nature, 416, 648–653. 69.Sherr, C.J. (2001) Nat. Rev. Mol. Cell Biol., 2, 731–737. 70.Kamijo, T., Zindy, F., Roussel, M.F., Quelle, D.E., Downing, J.R., Ashmun, R.A., Grosveld, G., Sherr, C.J. (1997) Cell, 91, 649–659. 71.Kamijo, T., Weber, J.D., Zambetti, G., Zindy, F., Roussel, M.F., Sherr, C.J. (1998) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 95, 8292–8297. 72.Pomerantz, J., Schreiber–Agus, N., Liegeois, N.J., Silverman, A., Alland, L., Chin, L., Potes, J., Chen, K., Orlow, I., Lee, H.W., Cordon–Cardo, C., DePinho, R.A. (1998) Cell, 92, 713–723. 73.Zhang, Y., Xiong, Y., Yarbrough, W.G. (1998) Cell, 92, 725–734. 74.Rowland, B.D., Denissov, S.G., Douma, S., Stunnenberg, H.G., Bernards, R., Peeper, D.S. (2002) Cancer Cell, 2, 55–65. 75.Aslanian, A., Iaquinta, P.J., Verona, R., Lees, J.A. (2004) Genes Dev., 18, 1413–1422. 76.Lowe, S.W., Sherr, C.J. (2003) Curr. Opin. Genet. Dev., 13, 77–83. 77.Zhong, Q., Gao, W., Du, F., Wang, X. (2005) Cell, 121, 1085–1095. 78.Wechsler, A., Brafman, A., Shafir, M., Heverin, M., Gottlieb, H., Damari, G., Gozlan-Kelner, S., Spivak, I., Moshkin, O., Fridman, E., Becker, Y., Skaliter, R., Einat, P., Faerman, A., Bjorkhem, I., Feinstein, E. (2003) Science, 302, 2087. 79.Wu, C., Miloslavskaya, I., Demontis, S., Maestro, R., Galaktionov, K. (2004) Nature, 432, 640–645. 80.Bourdon, J.C., Fernandes, K., MurrayZmijewski, F., Liu, G., Diot, A., Xiro dimas, D.P., Saville, M.K., Lane, D.P. (2005) Genes Dev., 19, 2122–2137. 81.Ray, P.S., Grover, R., Das, S. (2006) EMBO Rep., 7, 404–410. 82.Yang, D.Q., Halaby, M.J., Zhang, Y. (2006) Oncogene,, 25, 4613–4619. 43 83.Jeffrey, P.D., Gorina, S., Pavletich, N.P. (1995) Science, 267, 1498–1502. 84.Laptenko, O., Prives, C. (2006) Cell Death. Differ., 13, 951–961. 85.Appella, E., Anderson, C.W. (2001) Eur. J. Biochem., 268, 2764–2772. 86.Rodriguez, M.S., Desterro, J.M., Lain, S., Midgley, C.A., Lane, D.P., Hay, R.T. (1999) Embo J., 18, 6455–6461. 87.Xirodimas, D.P., Saville, M.K., Bour don, J.C., Hay, R.T., Lane, D.P. (2004) Cell, 118, 83–97. 88.Zacchi, P., Gostissa, M., Uchida, T., Salvagno, C., Avolio, F., Volinia, S., Ronai, Z., Blandino, G., Schneider, C., Del Sal, G. (2002) Nature, 419, 853–857. 89.Zheng, H., You, H., Zhou, X.Z., Mur ray, S.A., Uchida, T., Wulf, G., Gu, L., Tang, X., Lu, K.P., Xiao, Z.X. (2002) Nature, 419, 849–853. 90.An, W.G., Kanekal, M., Simon, M.C., Maltepe, E., Blagosklonny, M.V., Neckers, L.M. (1998) Nature, 392, 405–408. 91.Anwar, A., Dehn, D., Siegel, D., Kepa, J.K., Tang, L.J., Pietenpol, J.A., Ross, D. (2003) J. Biol. Chem., 278, 10368–10373. 92.Chang, N.S. (2002) Int. J. Mol. Med., 9, 19–24. 93.Corcoran, C.A., He, Q., Huang, Y., Sheikh, M.S. (2005) Oncogene,, 24, 1634–1640. 94.Jayaraman, L., Murthy, K.G., Zhu, C., Curran, T., Xanthoudakis, S., Prives, C. (1997) Genes Dev., 11, 558–570. 95.Ueno, M., Masutani, H., Arai, R.J., Yamauchi, A., Hirota, K., Sakai, T., Inamoto, T., Yamaoka, Y., Yodoi, J., Nikaido, T. (1999) J. Biol. Chem., 274, 35809–35815. 96.Samuels-Lev, Y., O'Connor, D.J., Bergamaschi, D., Trigiante, G., Hsieh, J.K., Zhong, S., Campargue, I., Naumovski, L., Crook, T., Lu, X. (2001) Mol. Cell, 8, 781–794. 97.Bergamaschi, D., Samuels, Y., Jin, B., Du raisingham, S., Crook, T., Lu, X. (2004) Mol. Cell Biol., 24, 1341–1350. 44 98.Bergamaschi, D., Samuels, Y., O'Neil, N.J., Trigiante, G., Crook, T., Hsieh, J.K., O’Connor, D.J., Zhong, S., Campargue, I., Tomlinson, M.L., Kuwabara, P.E., Lu, X. (2003) Nat. Genet., 33, 162–167. 99.Sullivan, A., Lu, X. (2007) Br. J. Cancer, 96, 196–200. 100. Chipuk, J.E., Kuwana, T., BouchierHayes, L., Droin, N.M., Newmeyer, D.D., Schuler, M., Green, D.R. (2004) Science, 303, 1010–1014. 101. Petros, A.M., Gunasekera, A., Xu, N., Olejniczak, E.T., Fesik, S.W. (2004) FEBS Lett., 559, 171–174. 102. Fei, P., Wang, W., Kim, S.H., Wang, S., Burns, T.F., Sax, J.K., Buzzai, M., Dicker, D.T., McKenna, W.G., Bern hard, E.J., El-Deiry, W.S. (2004) Cancer Cell, 6, 597–609. 103. Bourdon, J.C., Renzing, J., Ro bertson, P.L., Fernandes, K.N., Lane, D.P. (2002) J. Cell Biol., 158, 235–246. 104. Di Leonardo, A., Linke, S.P., Clar kin, K., Wahl, G.M. (1994) Genes Dev., 8, 2540–2551. 105. Kastan, M.B., Onyekwere, O., Sidran sky, D., Vogelstein, B., Craig, R.W. (1991) Cancer Res., 51, 6304–6311. 106. Maltzman, W., Czyzyk, L. (1984) Mol. Cell Biol., 4, 1689–1694. 107. Lin, A.W., Lowe, S.W. (2001) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 98, 5025–5030. 108. Vousden, K.H., Lane, D.P. (2007) Nat. Rev. Mol. Cell Biol., 8, 275–283. 109. Agarwal, M.L., Agarwal, A., Taylor, W.R., Chernova, O., Sharma, Y., Stark, G.R. (1998) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 95, 14775–14780. 110. Blagosklonny, M.V., Schulte, T.W., Nguyen, P., Mimnaugh, E.G., Trepel, J., Neckers, L. (1995) Cancer Res., 55, 4623–4626. 111. Rubtsova, S.N., Kondratov, R.V., Kopnin, P.B., Chumakov, P.M., Kopnin, B.P., Vasiliev, J.M. (1998) FEBS Lett., 430, 353–357. П.М.Чумаков 112. Sablina, A.A., Agapova, L.S., Chu makov, P.M., Kopnin, B.P. (1999) Cell Biol. Int., 23, 323–334. 113. David-Pfeuty, T., Nouvian-Dooghe, Y., Sirri, V., Roussel, P., HernandezVerdun, D. (2001) Oncogene,, 20, 5951–5963. 114. Graeber, T.G., Peterson, J.F., Tsai, M., Monica, K., Fornace, A.J., Jr., Giaccia, A.J. (1994) Mol. Cell Biol., 14, 6264–6277. 115. O'Reilly, M.A., Staversky, R.J., Stripp, B.R., Finkelstein, J.N. (1998) Am. J. Respir. Cell Mol. Biol., 18, 43–50. 116. Agarwal, M.L., Taylor, W.R., Cher nov, M.V., Chernova, O.B., Stark, G.R. (1998) J. Biol. Chem., 273, 1–4. 117. Blandino, G., Scardigli, R., Rizzo, M.G., Crescenzi, M., Soddu, S., Sacchi, A. (1995) Oncogene, 10, 731–737. 118. Sablina, A.A., Chumakov, P.M., Levine, A.J., Kopnin, B.P. (2001) Oncogene,, 20, 899–909. 119. Bachelder, R.E., Marchetti, A., Falcioni, R., Soddu, S., Mercurio, A.M. (1999) J. Biol. Chem., 274, 20733–20737. 120. Nikiforov, M.A., Hagen, K., Ossovs kaya, V.S., Connor, T.M., Lowe, S.W., Deichman, G.I., Gudkov, A.V. (1996) Oncogene,, 13, 1709–1719. 121.Агапова, Л.С., Туровец, Н.А., Иванов, А.В., Ильинская, Г.В., Чумаков, П.М. (1996) Genetika, 32, 1080–1087. 122. Sablina, A.A., Ilyinskaya, G.V., Rubtsova, S.N., Agapova, L.S., Chu makov, P.M., Kopnin, B.P. (1998) J. Cell Sci., 111 ( Pt 7), 977–984. 123. Seo, Y.R., Smith, M.L., Han, S.S., Fairbairn, D.W., O’Neill, K.L., Ryu, J.C. (1999) Res. Commun. Mol. Pathol. Pharmacol., 104, 285–292. 124. Matijasevic, Z., Snyder, J.E., Lud lum, D.B. (1998) Oncol. Res., 10, 605–610. 125. Forrester, K., Ambs, S., Lupold, S.E., Kapust, R.B., Spillare, E.A., Белок р53 и его универсальные функции… Weinberg, W.C., Felley-Bosco, E., Wang, X.W., Geller, D.A., Tzeng, E., Billiar, T.R., Harris, C.C. (1996) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 93, 2442–2447. 126. Iliakis, G., Wang, Y., Guan, J., Wang, H. (2003) Oncogene,, 22, 5834–5847. 127. Niida, H., Nakanishi, M. (2006) Mutagenesis, 21, 3–9. 128. Sarkaria, J.N., Busby, E.C., Tibbetts, R.S., Roos, P., Taya, Y., Karnitz, L.M., Abraham, R.T. (1999) Cancer Res., 59, 4375–4382. 129. Matsuoka, S., Huang, M., Elledge, S.J. (1998) Science, 282, 1893–1897. 130. Chehab, N.H., Malikzay, A., Appel, M., Halazonetis, T.D. (2000) Genes Dev., 14, 278–288. 131. Hanawalt, P.C. (1989) Genome, 31, 605–611. 132. Ljungman, M., O’Hagan, H.M., Paulsen, M.T. (2001) Oncogene,, 20, 5964–5971. 133. Tibbetts, R.S., Brumbaugh, K.M., Williams, J.M., Sarkaria, J.N., Cliby, W.A., Shieh, S.Y., Taya, Y., Prives, C., Abraham, R.T. (1999) Genes Dev., 13, 152–157. 134. Chehab, N.H., Malikzay, A., Stav ridi, E.S., Halazonetis, T.D. (1999) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 96, 13777–13782. 135. Scully, R., Anderson, S.F., Chao, D.M., Wei, W., Ye, L., Young, R.A., Livingston, D.M., Parvin, J.D. (1997) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 94, 5605–5610. 136. Krum, S.A., Miranda, G.A., Lin, C., Lane, T.F. (2003) J. Biol. Chem., 278, 52012–52020. 137. Ljungman, M., Lane, D.P. (2004) Nat. Rev. Cancer, 4, 727–737. 138. Bakalkin, G., Selivanova, G., Yakovleva, T., Kiseleva, E., Kashu ba, E., Magnusson, K.P., Szekely, L., Klein, G., Terenius, L., Wiman, K.G. (1995) Nucleic Acids Res., 23, 362–369. 139. Lee, S., Cavallo, L., Griffith, J. (1997) J. Biol. Chem., 272, 7532–7539. 45 140. Wetzel, C.C., Berberich, S.J. (2001) Biochim. Biophys. Acta, 1517, 392–397. 141. Zotchev, S.B., Protopopova, M., Selivanova, G. (2000) Nucleic Acids Res., 28, 4005–4012. 142. Mummenbrauer, T., Janus, F., Muller, B., Wiesmuller, L., Deppert, W., Gros se, F. (1996) Cell, 85, 1089–1099. 143. Janus, F., Albrechtsen, N., Dornrei ter, I., Wiesmuller, L., Grosse, F., Deppert, W. (1999) Cell Mol. Life Sci., 55, 12–27. 144. Dutta, A., Ruppert, J.M., Aster, J.C., Winchester, E. (1993) Nature, 365, 79–82. 145. Garkavtsev, I.V., Kley, N., Grigo rian, I.A., Gudkov, A.V. (2001) On cogene,, 20, 8276–8280. 146. Blander, G., Kipnis, J., Leal, J.F., Yu, C.E., Schellenberg, G.D., Oren, M. (1999) J. Biol. Chem., 274, 29463–29469. 147. Sturzbecher, H.W., Donzelmann, B., Henning, W., Knippschild, U., Buchhop, S. (1996) Embo J., 15, 1992–2002. 148. Wang, X.W., Vermeulen, W., Coursen, J.D., Gibson, M., Lupold, S.E., Forrester, K., Xu, G., Elmore, L., Yeh, H., Hoeijmakers, J.H., Har ris, C.C. (1996) Genes Dev., 10, 1219–1232. 149. Herring, C.J., West, C.M., Wilks, D.P., Davidson, S.E., Hunter, R.D., Berry, P., Forster, G., MacKinnon, J., Rafferty, J.A., Elder, R.H., Hend ry, J.H., Margison, G.P. (1998) Br. J. Cancer, 78, 1128–1133. 150. Xanthoudakis, S., Miao, G., Wang, F., Pan, Y.C., Curran, T. (1992) Embo J., 11, 3323–3335. 151. Hanson, S., Kim, E., Deppert, W. (2005) Oncogene,, 24, 1641–1647. 152. Raycroft, L., Wu, H.Y., Lozano, G. (1990) Science, 249, 1049–1051. 153. Liu, G., Chen, X. (2006) J. Cell Biochem., 97, 448–458. 154. Kubicka, S., Kuhnel, F., Zender, L., Rudolph, K.L., Plumpe, J., Manns, 46 M., Trautwein, C. (1999) J. Biol. Chem., 274, 32137–32144. 155. Mack, D.H., Vartikar, J., Pipas, J.M., Laimins, L.A. (1993) Nature, 363, 281–283. 156. Ohlsson, C., Kley, N., Werner, H., LeRoith, D. (1998) Endocrinology, 139, 1101–1107. 157. Funk, W.D., Pak, D.T., Karas, R.H., Wright, W.E., Shay, J.W. (1992) Mol. Cell Biol., 12, 2866–2871. 158. el-Deiry, W.S., Kern, S.E., Pieten pol, J.A., Kinzler, K.W., Vogelstein, B. (1992) Nat. Genet., 1, 45–49. 159. Hoh, J., Jin, S., Parrado, T., Eding ton, J., Levine, A.J., Ott, J. (2002) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 99, 8467–8472. 160. Tomso, D.J., Inga, A., Menendez, D., Pittman, G.S., Campbell, M.R., Storici, F., Bell, D.A., Resnick, M.A. (2005) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 102, 6431–6436. 161. Inga, A., Storici, F., Darden, T.A., Resnick, M.A. (2002) Mol. Cell Biol., 22, 8612–8625. 162. Кондратов Р.В., Кузнецов Н.В., Пугачева Е.Н., Алмазов В.П., Пра солов В.С., Копнин Б.П., Чумаков П.М. (1996) Молекулярная био логия, 30, 613–620. 163. Kastan, M.B., Zhan, Q., el-Deiry, W.S., Carrier, F., Jacks, T., Walsh, W.V., Plunkett, B.S., Vogelstein, B., Fornace, A.J., Jr. (1992) Cell, 71, 587–597. 164. Zheng, X., Chen, X. (2001) FEBS Lett., 489, 4–7. 165. Contente, A., Dittmer, A., Koch, M.C., Roth, J., Dobbelstein, M. (2002) Nat. Genet., 30, 315–320. 166. Johnson, R.A., Ince, T.A., Scotto, K.W. (2001) J. Biol. Chem., 276, 27716–27720. 167. Dannenberg, J.H., David, G., Zhong, S., van der Torre, J., Wong, W.H., Depinho, R.A. (2005) Genes Dev., 19, 1581–1595. 168. Cho, Y., Gorina, S., Jeffrey, P.D., Pavletich, N.P. (1994) Science, 265, 346–355. П.М.Чумаков 169. Hamroun, D., Kato, S., Ishioka, C., Claustres, M., Beroud, C., Soussi, T. (2006) Hum. Mutat., 27, 14–20. 170. Gannon, J.V., Greaves, R., Iggo, R., Lane, D.P. (1990) Embo J., 9, 1595–1602. 171. Levine, A.J. (1989) Princess Taka matsu Symp., 20, 221–230. 172. Chan, W.M., Siu, W.Y., Lau, A., Poon, R.Y. (2004) Mol. Cell Biol., 24, 3536–3551. 173. Hupp, T.R., Meek, D.W., Midgley, C.A., Lane, D.P. (1992) Cell, 71, 875–886. 174. Hupp, T.R., Meek, D.W., Midgley, C.A., Lane, D.P. (1993) Nucleic Acids Res., 21, 3167–3174. 175. Kaeser, M.D., Iggo, R.D. (2002) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 99, 95–100. 176. Kaneshiro, K., Tsutsumi, S., Tsuji, S., Shirahige, K., Aburatani, H. (2007) Genomics, 89, 178–188. 177. Brash, D.E., Havre, P.A. (2002) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 99, 13969–13971. 178. Fischer, J.L., Lancia, J.K., Mathur, A., Smith, M.L. (2006) Anticancer Res., 26, 899–904. 179. Gudkov, A.V. (2002) Nat. Med., 8, 1196–1198. 180. Seo, Y.R., Kelley, M.R., Smith, M.L. (2002) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 99, 14548–14553. 181. Smith, M.L., Lancia, J.K., Mercer, T.I., Ip, C. (2004) Anticancer Res,. 24, 1401–1408. 182. Okorokov, A.L., Milner, J. (1999) Mol. Cell Biol., 19, 7501–7510. 183. McLure, K.G., Takagi, M., Kastan, M.B. (2004) Mol. Cell Biol., 24, 9958–9967. 184. Моргункова А.А. (2005) Биохи мия, 70, 955–971. 185. Weisz, L., Oren, M., Rotter, V. (2007) Oncogene,, 26, 2202–2211. 186. Dittmer, D., Pati, S., Zambetti, G., Chu, S., Teresky, A.K., Moore, M., Finlay, C., Levine, A.J. (1993) Nat. Genet., 4, 42–46. Белок р53 и его универсальные функции… 187. Di Como, C.J., Gaiddon, C., Pri ves, C. (1999) Mol. Cell Biol., 19, 1438–1449. 188. Bensaad, K., Le Bras, M., Unsal, K., Strano, S., Blandino, G., Tominaga, O., Rouillard, D., Soussi, T. (2003) J. Biol. Chem., 278, 10546–10555. 189. Marin, M.C., Jost, C.A., Brooks, L.A., Irwin, M.S., O'Nions, J., Tidy, J.A., James, N., McGregor, J.M., Harwood, C.A., Yulug, I.G., Vous den, K.H., Allday, M.J., Gusterson, B., Ikawa, S., Hinds, P.W., Crook, T., Kaelin, W.G., Jr. (2000) Nat. Genet., 25, 47–54. 190. Lang, G.A., Iwakuma, T., Suh, Y.A., Liu, G., Rao, V.A., Parant, J.M., Valentin-Vega, Y.A., Terzian, T., Caldwell, L.C., Strong, L.C., ElNaggar, A.K., Lozano, G. (2004) Cell, 119, 861–872. 191. Olive, K.P., Tuveson, D.A., Ruhe, Z.C., Yin, B., Willis, N.A., Bronson, R.T., Crowley, D., Jacks, T. (2004) Cell, 119, 847–860. 192. Gloushankova, N., Ossovskaya, V., Vasiliev, J., Chumakov, P., Kopnin, B. (1997) Oncogene,, 15, 2985–2989. 193. Pugacheva, E.N., Ivanov, A.V., Krav chenko, J.E., Kopnin, B.P., Levine, A.J., Chumakov, P.M. (2002) Onco gene, 21, 4595–4600. 194. Ko, L.J., Prives, C. (1996) Genes Dev., 10, 1054–1072. 195. Bell, S., Klein, C., Muller, L., Han sen, S., Buchner, J. (2002) J. Mol. Biol., 322, 917–927. 196. Dawson, R., Muller, L., Dehner, A., Klein, C., Kessler, H., Buchner, J. (2003) J. Mol. Biol., 332, 1131–1141. 197. Lee, H., Mok, K.H., Muhandiram, R., Park, K.H., Suk, J.E., Kim, D.H., Chang, J., Sung, Y.C., Choi, K.Y., Han, K.H. (2000) J. Biol. Chem., 275, 29426–29432. 198. Lin, J., Chen, J., Elenbaas, B., Levine, A.J. (1994) Genes Dev., 8, 1235–1246. 199. Candau, R., Scolnick, D.M., Dar pino, P., Ying, C.Y., Halazonetis, 47 T.D., Berger, S.L. (1997) Oncogene, 15, 807–816. 200. Chang, J., Kim, D.H., Lee, S.W., Choi, K.Y., Sung, Y.C. (1995) J. Biol. Chem., 270, 25014–25019. 201. Dornan, D., Shimizu, H., Burch, L., Smith, A.J., Hupp, T.R. (2003) Mol. Cell Biol., 23, 8846–8861. 202. Curtin, J.C., Spinella, M.J. (2005) Oncogene, 24, 1481–1490. 203. Bochar, D.A., Wang, L., Beniya, H., Kinev, A., Xue, Y., Lane, W.S., Wang, W., Kashanchi, F., Shiekhattar, R. (2000) Cell, 102, 257–265. 204. Hill, D.A., de la Serna, I.L., Veal, T.M., Imbalzano, A.N. (2004) J. Cell Biochem., 91, 987–998. 205. Lee, D., Kim, J.W., Seo, T., Hwang, S.G., Choi, E.J., Choe, J. (2002) J. Biol. Chem., 277, 22330–22337. 206. An, W., Kim, J., Roeder, R.G. (2004) Cell, 117, 735–748. 207. Avantaggiati, M.L., Ogryzko, V., Gardner, K., Giordano, A., Levine, A.S., Kelly, K. (1997) Cell, 89, 1175–1184. 208. Barlev, N.A., Liu, L., Chehab, N.H., Mansfield, K., Harris, K.G., Hala zonetis, T.D., Berger, S.L. (2001) Mol. Cell, 8, 1243–1254. 209. Hsu, C.H., Chang, M.D., Tai, K.Y., Yang, Y.T., Wang, P.S., Chen, C.J., Wang, Y.H., Lee, S.C., Wu, C.W., Juan, L.J. (2004) Embo J., 23, 2269–2280. 210. Lill, N.L., Grossman, S.R., Ginsberg, D., DeCaprio, J., Livingston, D.M. (1997) Nature, 387, 823–827. 211. Xing, J., Sheppard, H.M., Corneillie, S.I., Liu, X. (2001) Mol. Cell Biol., 21, 3652–3661. 212. Braastad, C.D., Han, Z., Hendrick son, E.A. (2003) J. Biol. Chem., 278, 8261–8268. 213. Lu, X. (2005) Curr. Opin. Genet. Dev., 15, 27–33. 214. Cawley, S., Bekiranov, S., Ng, H.H., Kapranov, P., Sekinger, E.A., Kam pa, D., Piccolboni, A., Sement chenko, V., Cheng, J., Williams, A.J., Wheeler, R., Wong, B., Drenkow, J., 48 Yamanaka, M., Patel, S., Brubaker, S., Tammana, H., Helt, G., Struhl, K., Gingeras, T.R. (2004) Cell, 116, 499–509. 215. Wei, C.L., Wu, Q., Vega, V.B., Chiu, K.P., Ng, P., Zhang, T., Shahab, A., Yong, H.C., Fu, Y., Weng, Z., Liu, J., Zhao, X.D., Chew, J.L., Lee, Y.L., Kuznetsov, V.A., Sung, W.K., Miller, L.D., Lim, B., Liu, E.T., Yu, Q., Ng, H.H., Ruan, Y. (2006) Cell, 124, 207–219. 216. Nemoto, S., Fergusson, M.M., Finkel, T. (2004) Science, 306, 2105–2108. 217. Tergaonkar, V., Pando, M., Vafa, O., Wahl, G., Verma, I. (2002) Cancer Cell, 1, 493–503. 218. Ryan, K.M., Ernst, M.K., Rice, N.R., Vousden, K.H. (2000) Nature, 404, 892–897. 219. Shetty, S., Graham, B.A., Brown, J.G., Hu, X., Vegh-Yarema, N., Harding, G., Paul, J.T., Gibson, S.B. (2005) Mol. Cell Biol., 25, 5404–5416. 220. Herold, S., Wanzel, M., Beuger, V., Frohme, C., Beul, D., Hillukkala, T., Syvaoja, J., Saluz, H.P., Haenel, F., Eilers, M. (2002) Mol. Cell, 10, 509–521. 221. Wu, W.S., Heinrichs, S., Xu, D., Garrison, S.P., Zambetti, G.P., Adams, J.M., Look, A.T. (2005) Cell, 123, 641–653. 222. Zhu, N., Gu, L., Findley, H.W., Chen, C., Dong, J.T., Yang, L., Zhou, M. (2006) J. Biol. Chem., 281, 14711–14718. 223. Homer, C., Knight, D.A., Hananeia, L., Sheard, P., Risk, J., Lasham, A., Royds, J.A., Braithwaite, A.W. (2005) Oncogene, 24, 8314–8325. 224. Wei, X., Xu, H., Kufe, D. (2005) Cancer Cell, 7, 167–178. 225. Yoshida, K., Liu, H., Miki, Y. (2006) J. Biol. Chem., 281, 5734–5740. 226. Nakanishi, K., Kukita, F., Asai, K., Kato, T. (2001) Neurosci. Lett., 304, 85–88. 227. Bulavin, D.V., Demidov, O.N., Saito, S., Kauraniemi, P., Phillips, C., П.М.Чумаков Amundson, S.A., Ambrosino, C., Sauter, G., Nebreda, A.R., Ander son, C.W., Kallioniemi, A., Fornace, A.J., Jr., Appella, E. (2002) Nat. Genet, 31, 210–215. 228. Mayo, L.D., Seo, Y.R., Jackson, M.W., Smith, M.L., Rivera Guzman, J., Kor gaonkar, C.K., Donner, D.B. (2005) J. Biol. Chem., 280, 25953–25959. 229. Oda, K., Arakawa, H., Tanaka, T., Matsuda, K., Tanikawa, C., Mori, T., Nishimori, H., Tamai, K., Tokino, T., Nakamura, Y., Taya, Y. (2000) Cell, 102, 849–862. 230. Cecchinelli, B., Lavra, L., Rinaldo, C., Iacovelli, S., Gurtner, A., Gasbar ri, A., Ulivieri, A., Del Prete, F., Tro vato, M., Piaggio, G., Bartolazzi, A., Soddu, S., Sciacchitano, S. (2006) Mol. Cell Biol., 26, 4746–4757. 231. Tokino, T., Thiagalingam, S., elDeiry, W.S., Waldman, T., Kinzler, K.W., Vogelstein, B. (1994) Hum. Mol. Genet., 3, 1537–1542. 232. Yu, J., Zhang, L., Hwang, P.M., Rago, C., Kinzler, K.W., Vogelstein, B. (1999) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 96, 14517–14522. 233. Nakamura, Y. (2004) Cancer Sci., 95, 7–11. 234. el-Deiry, W.S., Tokino, T., Velculescu, V.E., Levy, D.B., Parsons, R., Trent, J.M., Lin, D., Mercer, W.E., Kinzler, K.W., Vogelstein, B. (1993) Cell, 75, 817–825. 235. Polyak, K., Waldman, T., He, T.C., Kinzler, K.W., Vogelstein, B. (1996) Genes Dev., 10, 1945–1952. 236. Nakano, K., Vousden, K.H. (2001) Mol. Cell, 7, 683–694. 237. Rouault, J.P., Falette, N., Guehen neux, F., Guillot, C., Rimokh, R., Wang, Q., Berthet, C., MoyretLalle, C., Savatier, P., Pain, B., Shaw, P., Berger, R., Samarut, J., Magaud, J.P., Ozturk, M., Samarut, C., Puisieux, A. (1996) Nat. Genet., 14, 482–486. 238. Zhu, J., Chen, X. (2000) Mol. Cell Biol., 20, 5602–5618. Белок р53 и его универсальные функции… 239. Rohaly, G., Chemnitz, J., Dehde, S., Nunez, A.M., Heukeshoven, J., Deppert, W., Dornreiter, I. (2005) Cell, 122, 21–32. 240. Hermeking, H., Benzinger, A. (2006) Semin. Cancer Biol., 16, 183–192. 241. Helton, E.S., Chen, X. (2007) J. Cell Biochem., 100, 883–896. 242. Harms, K., Nozell, S., Chen, X. (2004) Cell Mol. Life Sci., 61, 822–842. 243. Hwang, B.J., Ford, J.M., Hanawalt, P.C., Chu, G. (1999) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 96, 424–428. 244. Adimoolam, S., Ford, J.M. (2002) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 99, 12985–12990. 245. Scherer, S.J., Maier, S.M., Seifert, M., Hanselmann, R.G., Zang, K.D., Muller-Hermelink, H.K., Angel, P., Welter, C., Schartl, M. (2000) J. Biol. Chem., 275, 37469–37473. 246. Xu, J., Morris, G.F. (1999) Mol. Cell Biol., 19, 12–20. 247. Chen, J., Sadowski, I. (2005) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 102, 4813–4818. 248. Shimodaira, H., Yoshioka-Yama shita, A., Kolodner, R.D., Wang, J.Y. (2003) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 100, 2420–2425. 249. Liu, G., Chen, X. (2006) Mol. Cell Biol., 26, 1398–1413. 250. Arias-Lopez, C., Lazaro-Trueba, I., Kerr, P., Lord, C.J., Dexter, T., Iravani, M., Ashworth, A., Silva, A. (2006) EMBO Rep., 7, 219–224. 251. Sengupta, S., Shimamoto, A., Ko shiji, M., Pedeux, R., Rusin, M., Spillare, E.A., Shen, J.C., Huang, L.E., Lindor, N.M., Furuichi, Y., Harris, C.C. (2005) Oncogene, 24, 1738–1748. 252. Yamabe, Y., Shimamoto, A., Goto, M., Yokota, J., Sugawara, M., Fu ruichi, Y. (1998) Mol. Cell Biol., 18, 6191–6200. 253. Kimura, T., Takeda, S., Sagiya, Y., Gotoh, M., Nakamura, Y., Araka wa, H. (2003) Nat. Genet., 34, 440–445. 49 254. Dameron, K.M., Volpert, O.V., Tain sky, M.A., Bouck, N. (1994) Science, 265, 1582–1584. 255. Van Meir, E.G., Polverini, P.J., Chazin, V.R., Su Huang, H.J., de Tribolet, N., Cavenee, W.K. (1994) Nat. Genet., 8, 171–176. 256. Nishimori, H., Shiratsuchi, T., Urano, T., Kimura, Y., Kiyono, K., Tatsumi, K., Yoshida, S., Ono, M., Kuwano, M., Nakamura, Y., Tokino, T. (1997) Oncogene, 15, 2145–2150. 257. Mashimo, T., Watabe, M., Hirota, S., Hosobe, S., Miura, K., Tegtmeyer, P.J., Rinker-Shaeffer, C.W., Watabe, K. (1998) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 95, 11307–11311. 258. Bian, J., Sun, Y. (1997) Mol. Cell Biol., 17, 6330–6338. 259. Zou, Z., Gao, C., Nagaich, A.K., Connell, T., Saito, S., Moul, J.W., Seth, P., Appella, E., Srivastava, S. (2000) J. Biol. Chem., 275, 6051–6054. 260. Kunz, C., Pebler, S., Otte, J., von der Ahe, D. (1995) Nucleic Acids Res., 23, 3710–3717. 261. Komarova, E.A., Diatchenko, L., Rokhlin, O.W., Hill, J.E., Wang, Z.J., Krivokrysenko, V.I., Feinstein, E., Gudkov, A.V. (1998) Oncogene, 17, 1089–1096. 262. Alberts, B. Garland Science, New York, 2008. 263. Gottlieb, T.M., Oren, M. (1998) Semin. Cancer Biol., 8, 359–368. 264. Vousden, K.H., Lu, X. (2002) Nat. Rev. Cancer, 2, 594–604. 265. Vousden, K.H. (2000) Cell, 103, 691–694. 266. Miyashita, T., Reed, J.C. (1995) Cell, 80, 293–299. 267. Oda, E., Ohki, R., Murasawa, H., Nemoto, J., Shibue, T., Yamashita, T., Tokino, T., Taniguchi, T., Tanaka, N. (2000) Science, 288, 1053–1058. 268. Yu, J., Zhang, L., Hwang, P.M., Kinzler, K.W., Vogelstein, B. (2001) Mol. Cell, 7, 673–682. 50 269. Fortin, A., Cregan, S.P., MacLaurin, J.G., Kushwaha, N., Hickman, E.S., Thompson, C.S., Hakim, A., Albert, P.R., Cecconi, F., Helin, K., Park, D.S., Slack, R.S. (2001) J. Cell Biol., 155, 207–216. 270. Moroni, M.C., Hickman, E.S., Laz zerini Denchi, E., Caprara, G., Colli, E., Cecconi, F., Muller, H., Helin, K. (2001) Nat. Cell Biol., 3, 552–558. 271. Robles, A.I., Bemmels, N.A., Fora ker, A.B., Harris, C.C. (2001) Can cer Res., 61, 6660–6664. 272. Owen-Schaub, L.B., Zhang, W., Cusack, J.C., Angelo, L.S., Santee, S.M., Fujiwara, T., Roth, J.A., Deis seroth, A.B., Zhang, W.W., Kruzel, E., et al. (1995) Mol. Cell Biol., 15, 3032–3040. 273. Wu, G.S., Burns, T.F., McDonald, E.R., 3rd, Jiang, W., Meng, R., Krantz, I.D., Kao, G., Gan, D.D., Zhou, J.Y., Muschel, R., Hamilton, S.R., Spinner, N.B., Markowitz, S., Wu, G., el-Deiry, W.S. (1997) Nat. Genet., 17, 141–143. 274. Attardi, L.D., Reczek, E.E., Cosmas, C., Demicco, E.G., McCurrach, M.E., Lowe, S.W., Jacks, T. (2000) Genes Dev., 14, 704–718. 275. Lin, Y., Ma, W., Benchimol, S. (2000) Nat. Genet., 26, 122–127. 276. Fiscella, M., Zhang, H., Fan, S., Sakaguchi, K., Shen, S., Mercer, W.E., Vande Woude, G.F., O'Connor, P.M., Appella, E. (1997) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 94, 6048–6053. 277. Polyak, K., Xia, Y., Zweier, J.L., Kinzler, K.W., Vogelstein, B. (1997) Nature, 389, 300–305. 278. Hwang, P.M., Bunz, F., Yu, J., Rago, C., Chan, T.A., Murphy, M.P., Kelso, G.F., Smith, R.A., Kinzler, K.W., Vogelstein, B. (2001) Nat. Med., 7, 1111–1117. 279. Valencia-Sanchez, M.A., Liu, J., Hannon, G.J., Parker, R. (2006) Genes Dev., 20, 515–524. 280. Chang, T.C., Wentzel, E.A., Kent, O.A., Ramachandran, K., Mullen П.М.Чумаков dore, M., Lee, K.H., Feldmann, G., Yamakuchi, M., Ferlito, M., Lowenstein, C.J., Arking, D.E., Beer, M.A., Maitra, A., Mendell, J.T. (2007) Mol. Cell., 26, 745–752. 281. He, L., He, X., Lim, L.P., de Stanch ina, E., Xuan, Z., Liang, Y., Xue, W., Zender, L., Magnus, J., Ridzon, D., Jackson, A.L., Linsley, P.S., Chen, C., Lowe, S.W., Cleary, M.A., Hannon, G.J. (2007) Nature, 447, 1130–1134. 282. Raver-Shapira, N., Marciano, E., Meiri, E., Spector, Y., Rosenfeld, N., Moskovits, N., Bentwich, Z., Oren, M. (2007) Mol. Cell, 26, 731–743. 283. Tarasov, V., Jung, P., Verdoodt, B., Lodygin, D., Epanchintsev, A., Mens sen, A., Meister, G., Hermeking, H. (2007) Cell Cycle, 6, 284. Hussain, S.P., Amstad, P., He, P., Robles, A., Lupold, S., Kaneko, I., Ichimiya, M., Sengupta, S., Mecha nic, L., Okamura, S., Hofseth, L.J., Moake, M., Nagashima, M., For rester, K.S., Harris, C.C. (2004) Cancer Res., 64, 2350–2356. 285. Yan, W., Chen, X. (2006) J. Biol. Chem., 281, 7856–7862. 286. Yoon, K.A., Nakamura, Y., Ara kawa, H. (2004) J. Hum. Genet., 49, 134–140. 287. Velasco-Miguel, S., Buckbinder, L., Jean, P., Gelbert, L., Talbott, R., Laidlaw, J., Seizinger, B., Kley, N. (1999) Oncogene, 18, 127–137. 288. Budanov, A.V., Shoshani, T., Faer man, A., Zelin, E., Kamer, I., Kalin ski, H., Gorodin, S., Fishman, A., Chajut, A., Einat, P., Skaliter, R., Gudkov, A.V., Chumakov, P.M., Feinstein, E. (2002) Oncogene, 21, 6017–6031. 289. Budanov, A.V., Sablina, A.A., Feinstein, E., Koonin, E.V., Chu makov, P.M. (2004) Science, 304, 596–600. 290. Rhee, S.G., Kang, S.W., Jeong, W., Chang, T.S., Yang, K.S., Woo, H.A. (2005) Curr. Opin. Cell Biol., 17, 183–189. Белок р53 и его универсальные функции… 291. Sablina, A.A., Budanov, A.V., Il yinskaya, G.V., Agapova, L.S., Kravchenko, J.E., Chumakov, P.M. (2005) Nat. Med., 11, 1306–1313. 292. Kopnin, P.B., Agapova, L.S., Kop nin, B.P., Chumakov, P.M. (2007) Cancer Res., 67, 4671–4678. 293. Warburg, O.H. (1947) Abh. der Deutschen Akad. der Wissenschaf ten zu Berlin 294. Matoba, S., Kang, J.G., Patino, W.D., Wragg, A., Boehm, M., Gav rilova, O., Hurley, P.J., Bunz, F., Hwang, P.M. (2006) Science, 312, 1650–1653. 295. Bensaad, K., Tsuruta, A., Selak, M.A., Vidal, M.N., Nakano, K., Bartrons, R., Gottlieb, E., Vousden, K.H. (2006) Cell, 126, 107–120. 296. Bensaad, K., Vousden, K.H. (2007) Trends Cell Biol., 17, 286–291. 297. Erster, S., Mihara, M., Kim, R.H., Petrenko, O., Moll, U.M. (2004) Mol. Cell Biol., 24, 6728–6741. 298. Leu, J.I., Dumont, P., Hafey, M., Murphy, M.E., George, D.L. (2004) Nat. Cell Biol., 6, 443–450. 299. Marchenko, N.D., Zaika, A., Moll, U.M. (2000) J. Biol. Chem., 275, 16202–16212. 300. Mihara, M., Erster, S., Zaika, A., Petrenko, O., Chittenden, T., Pan coska, P., Moll, U.M. (2003) Mol. Cell, 11, 577–590. 301. Moll, U.M., Wolff, S., Speidel, D., Deppert, W. (2005) Curr. Opin. Cell. Biol., 17, 631–636. 302. Marchenko, N.D., Wolff, S., Erster, S., Becker, K., Moll, U.M. (2007) Embo J., 26, 923–934. 303. Schuler, M., Green, D.R. (2005) Trends Genet., 21, 182–187. 304. Dumont, P., Leu, J.I., Della Pietra, A.C., 3rd, George, D.L., Murphy, M. (2003) Nat. Genet., 33, 357–365. 305. Chipuk, J.E., Green, D.R. (2006) Cell Death. Differ., 13, 994–1002. 306. Moll, U.M., Marchenko, N., Zhang, X.K. (2006) Oncogene, 25, 4725–4743. 51 307. Harris, S.L., Levine, A.J. (2005) Oncogene, 24, 2899–2908. 308. Honda, R., Yasuda, H. (1999) Embo J., 18, 22–27. 309. Zhu, J.W., DeRyckere, D., Li, F.X., Wan, Y.Y., DeGregori, J. (1999) Cell Growth Differ., 10, 829–838. 310. Damalas, A., Kahan, S., Shtutman, M., Ben-Ze'ev, A., Oren, M. (2001) Embo J., 20, 4912–4922. 311. Datta, A., Nag, A., Pan, W., Hay, N., Gartel, A.L., Colamonici, O., Mori, Y., Raychaudhuri, P. (2004) J. Biol. Chem., 279, 36698–36707. 312. Sugimoto, M., Kuo, M.L., Roussel, M.F., Sherr, C.J. (2003) Mol. Cell. 11, 415–424. 313. Xiao, Z.X., Chen, J., Levine, A.J., Modjtahedi, N., Xing, J., Sellers, W.R., Livingston, D.M. (1995) Na ture, 375, 694–698. 314. Yamasaki, L. (2003) Cancer Treat. Res., 115, 209–239. 315. Feng, Z., Hu, W., de Stanchina, E., Teresky, A.K., Jin, S., Lowe, S., Levine, A.J. (2007) Cancer Res., 67, 3043–3053. 316. Levine, A.J., Feng, Z., Mak, T.W., You, H., Jin, S. (2006) Genes Dev., 20, 267–275. 317. Shaw, R.J., Kosmatka, M., Bardeesy, N., Hurley, R.L., Witters, L.A., DePinho, R.A., Cantley, L.C. (2004) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 101, 3329–3335. 318. Inoki, K., Li, Y., Zhu, T., Wu, J., Guan, K.L. (2002) Nat. Cell Biol., 4, 648–657. 319. Lum, J.J., Bauer, D.E., Kong, M., Harris, M.H., Li, C., Lindsten, T., Thompson, C.B. (2005) Cell, 120, 237–248. 320. Hay, N., Sonenberg, N. (2004) Genes Dev., 18, 1926–1945. 321. Thomas, G. (2002) Biol. Res., 35, 305–313. 322. Sarbassov, D.D., Guertin, D.A., Ali, S.M., Sabatini, D.M. (2005) Science, 307, 1098–1101. 52 323. Zhang, Y., Gao, X., Saucedo, L.J., Ru, B., Edgar, B.A., Pan, D. (2003) Nat. Cell Biol., 5, 578–581. 324. Christophorou, M.A., Ringshausen, I., Finch, A.J., Swigart, L.B., Evan, G.I. (2006) Nature, 443, 214–217. 325. Efeyan, A., Garcia-Cao, I., Herranz, D., Velasco-Miguel, S., Serrano, M. (2006) Nature, 443, 159. 326. Bartkova, J., Horejsi, Z., Koed, K., Kramer, A., Tort, F., Zieger, K., Guldberg, P., Sehested, M., Nes land, J.M., Lukas, C., Orntoft, T., Lukas, J., Bartek, J. (2005) Nature, 434, 864–870. 327. Gorgoulis, V.G., Vassiliou, L.V., Karakaidos, P., Zacharatos, P., Kotsinas, A., Liloglou, T., Venere, M., Ditullio, R.A., Jr., Kastrinakis, N.G., Levy, B., Kletsas, D., Yoneta, A., Herlyn, M., Kittas, C., Hala zonetis, T.D. (2005) Nature, 434, 907–913. 328. Capri, M., Salvioli, S., Sevini, F., Valensin, S., Celani, L., Monti, D., Pawelec, G., De Benedictis, G., Gonos, E.S., Franceschi, C. (2006) Ann. N.Y. Acad. Sci., 1067, 252–263. 329. Depp, C.A., Glatt, S.J., Jeste, D.V. (2007) Curr. Psychiatry Rep., 9, 7–13. 330. Guarente, L. (2005) Mech. Ageing Dev., 126, 923–928. 331. Beckman, K.B., Ames, B.N. (1998) Physiol. Rev., 78, 547–581. 332. Droge, W. (2002) Physiol. Rev., 82, 47–95. 333. Tyner, S.D., Venkatachalam, S., Choi, J., Jones, S., Ghebranious, N., Igelmann, H., Lu, X., Soron, П.М.Чумаков G., Cooper, B., Brayton, C., Hee Park, S., Thompson, T., Karsenty, G., Bradley, A., Donehower, L.A. (2002) Nature, 415, 45–53. 334. Garcia-Cao, I., Garcia-Cao, M., Martin-Caballero, J., Criado, L.M., Klatt, P., Flores, J.M., Weill, J.C., Blasco, M.A., Serrano, M. (2002) Embo J., 21, 6225–6235. 335. Mendrysa, S.M., O'Leary, K.A., McElwee, M.K., Michalowski, J., Eisenman, R.N., Powell, D.A., Per ry, M.E. (2006) Genes Dev., 20, 16–21. 336. Bukhman, V.L., Ninkina, N.N., Chu makov, P.M., Khilenkova, M.A., Samarina, O.P. (1987) Genetika, 23, 1547–1554. 337. van Heemst, D., Mooijaart, S.P., Beekman, M., Schreuder, J., de Craen, A.J., Brandt, B.W., Slag boom, P.E., Westendorp, R.G. (2005) Exp. Gerontol., 40, 11–15. 338. Campisi, J. (2003) Nat Rev Cancer, 3, 339–349. 339. Crighton, D., Wilkinson, S., Ryan, K.M. (2007) Autophagy, 3, 72–74. 340. Terman, A., Gustafsson, B., Brunk, U.T. (2007) J. Pathol., 211, 134–143. 341. Saretzki, G., Von Zglinicki, T. (2002) Ann. N.Y. Acad. Sci., 959, 24–29. 342. Pletjushkina, O.Y., Fetisova, E.K., Lyamzaev, K.G., Ivanova, O.Y., Domnina, L.V., Vyssokikh, M.Y., Pustovidko, A.V., Vasiliev, J.M., Murphy, M.P., Chernyak, B.V., Skulachev, V.P. (2005) Cell Death. Differ., 12, 1442–1444. 343. Poli, G., Parola, M. (1997) Free Radic. Biol. Med., 22, 287–305.

БЕЛОК p53 И ЕГО УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ФУНКЦИИ

Related documents

Products

Support

БЕЛОК p53 И ЕГО УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ФУНКЦИИ

Related documents

Add this document to collection(s)

Add this document to saved

Suggest us how to improve StudyLib